郭燕-低压dstatcom无功补偿与谐波抑制研究

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1、硕士学位论文低压DSTATCOM无功补偿与谐波抑制研究RESEARCHOFVARCOMPENSATIONANDHARMONICSRESTRAINOFDSTATCOMINLOW-VOLTAGESYSTEM作者：郭燕导师：史丽萍教授中国矿业大学二○○九年六月学位论文使用授权声明CertificateofThesisAuthority本人完全了解中国矿业大学有关保留、使用学位论文的规定，同意本人所撰写的学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理：作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的部分使用

2、权，即：①学校档案馆和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电子版，可以使用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；②为教学和科研目的，学校档案馆和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案馆、图书馆等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。另外，根据有关法规，同意中国国家图书馆保存研究生学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）。作者签名：导师签名：年月日年月日中图分类号TM714.3学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学硕士学位论文低压DSTATCOM无功补偿与谐波抑制研究RESEARCHOFV

3、ARCOMPENSATIONANDHARMONICSRESTRAINOFDSTATCOMINLOW-VOLTAGESYSTEM作者郭燕导师史丽萍申请学位工学硕士培养单位信电学院学科专业电力系统及其自动化研究方向电力系统及其自动化答辩委员会主席评阅人二○○九年六月论文审阅认定书Thesisapprovalidentification研究生郭燕在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的

4、相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢Acknowledgments本论文是在史丽萍教授的悉心指导下完成的，没有史老师的指导、鼓励及资金上的大力支持，论文是不可能得以顺利完成的。师从三载，收获颇丰，感触亦深。史老师优秀的做人品质，严谨的治学态度，开拓创新的精神，高屋建瓴把握全局的能力，忘我的工作精神给学生树立起潜移默化的典范作用，这也是导师传授给学生最宝贵的财富。在此，谨向我的导师致以深深的敬意。在论文实验的过程当中，实验室韩丽老师、苗长新老师给予了许多帮助，在此谨致以衷心的感谢！研究

5、生三年实验室的张增生、闫其尧、樊丽等同学给了我很多帮助，与他们共度的美好时光，我将永生难忘。同时实验室的师弟师妹在生活、学习上给我创造了一个良好的环境，在此一并表示衷心的感谢！特别要感谢我的父母，在我长期的求学生涯中，他们在生活上的支持和精神上的关心鼓励是我不断进取的力量源泉。最后向百忙之中评阅本文并提出宝贵意见的各位教授、专家表示最诚挚的谢意，祝他们工作顺利，万事如意。摘要配电网静止同步补偿器(DistributionStaticSynchronousCompensator,DSTATCOM)作为一种先进的用户电力

6、技术，因其能对系统无功功率进行双向动态补偿，而成为无功补偿技术研究的热点。本文针对配电网的无功补偿、负载不平衡及消除谐波、零序等有害电流问题，重点研究了三相三线制和三相四线制DSTATCOM的控制方法。本文的工作如下:对DSTATCOM的工作原理进行了分析，针对三相三线制和三相四线制DSTATCOM不同的主电路结构，采用基于电流直接控制的控制方法，利用开关函数法分别建立了详细的数学模型。本文首先介绍了无功谐波电流的几种检测方法、电流间接控制和电流直接控制。鉴于本文研究的背景是配电网，补偿容量较小，DSTATCOM的控

7、制方法采用电流的直接控制，经d-q运算方式得到电流参考值，由SVPWM产生脉冲信号。本文提出了一种补偿电流参考值复合取值的方法，主要思想是在电源侧取值进行谐波补偿，在负荷侧取值进行无功补偿。复合取值方法综合了两者的优点，在完全补偿无功的基础上，谐波含量要比负荷侧取值小。为了更好的控制直流侧电容电压，本文提出了一种分段PI控制使得电压不仅无超调，而且响应时间大大减小。本文首先通过MATLAB/Simulink建立了DSTATCOM的仿真模型，包括三相三线制和三相四线制下不同的仿真模型。其次经过理论分析和仿真研究，得到了

8、DSTATCOM的最优控制参数，为实现DSTATCOM补偿无功功率、补偿不平衡电流分量的功能奠定基础。在三相四线制时，为了控制中线电流，DSTATCOM采用四相滞环比较器分别补偿各相电流，在补偿无功的同时减小中线电流。最后，经仿真验证，不管负荷是稳态还是动态变化情况下，不管三相感性、容性负荷对称与否，以及电压存在畸变甚至电压跌落的情况下，本文所