异步电机系统中statcom运行机理分析与控制研究

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1、胡硕士学位东论文硕士异步电机异步电机系统中STATCOM运行机理系统分析与控制研究中STATCOM运胡东行机理分析与控制研究二○一四年六月2014分类号TM343密级公开UDC硕士学位论文异步电机系统中STATCOM运行机理分析与控制研究胡东学科专业控制理论与控制工程指导教师胡立坤教授论文答辩日期2014.5.30学位授予日期答辩委员会主席龙军广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包

2、含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用授权。□不保密。(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名：胡

3、东日期：2014.6.20指导教师签名：胡立坤日期：2014.6.20作者联系电话：15177913538电子邮箱：machenghd@mail.gxu.cn异步电机系统中STATCOM运行机理分析及控制研究摘要异步电机作为国民生活中应用最为广泛的电机，当其工作在发电状态时存在端口特性不稳定，需要进行稳压稳频控制，而当其工作在电动状态时需要进行软启动和节能控制。STATCOM因其快速的动态性能和平滑的无功调节等优点成为无功补偿领域研究和应用的热点之一。因此将STATCOM无功补偿性能应用到异步电机运行控制中，实现异步电机的绿色节能运行具有重

4、要意义。论文从分析STATCOM工作原理出发，对其进行数学建模，根据模型采用劳斯判据对STATCOM系统进行了稳定性分析，得到STATCOM系统稳定工作时的控制角。为了更好的对系统进行测试，提出了HIL和RCP相结合的准实时仿真系统分析手段，给出了这两种方法的时钟处理和参数整定方法。并且以异步发电机无功补偿为例验证了该分析手段的正确性和可靠性。在控制方法上提出了自然坐标系(pq坐标系)下的无功和有功解耦方法，并且与矢量控制方法进行对比，表明该方法可以减少计算量和实现内环三相电流的独立控制。STATCOM在异步电机运行控制中的应用主要分为两个

5、方面：发电状态和电动状态。异步发电机因其固有的特性在突加、减负载时端口电压存在不稳定现象，电压幅值和频率会发生波动，为了提高稳定性需要进行无功和有功功率的补偿。论文分别给出了带储能系统的异步发电机稳压稳频控制和无交流电压传感器的异步发电机稳压控制两个应用，分别从控制结构和控制方法上进行了阐述，并且通过仿真和实验进行了验证，结果表明该方法能够的提高异步发电机端口特性和供电质量。异步电动机在运行时存在启动电流过大和需要吸收无功功率等缺点，论文提出了一种基于STATCOM调压方式的节能运行方法，对该方法进行了原理分析和控制策略研究，并且通过仿真和

6、实验进行了验证，结果表明该方法能够实现异步电动机的软启动并且在额定运行时具有良好的节能和控制效果。关键词：STATCOM自然坐标系异步电机无功补偿IIISTATCOMMOVEMENTMECHANISMANALYSISANDCONTROLRESEARCHININDUCTIONMOTORSYSTEMABSTRACTAsynchronousmotorasthemostwidelymotorinnationallife,itneedsvoltageandfrequencystabilitycontrolwhenportfeaturesisnotst

7、ableinthestateofpowergeneration.Whileitworksinthestateofelectric,itneedssoftstartandenergy-savingcontrol.BecauseofSTATCOM’sfastdynamicperformanceandsmoothreactivepowerregulation,itbecomesoneofthehotspotinresearchandapplicationofreactivepowercompensation.Therefore,theSTATCO

8、Mreactivecompensationisappliedtotheinductionmotorcontrol,whichisofgreatimportanceingreene