h型级联静止同步补偿器主电路及其控制策略研究

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1、万方数据学校代号：10536学号：11105010445密级：公开长沙理工大学硕士学位论文H型级联静止同步补偿器主电路及其控制策略研究学位申请人姓名邓明锋指导教师墓盟垩熬援．所在学院篮迦理王太堂墼盏邀多私≯形专业名称电力丕统区墓自动丝论文提交日期2014年4月论文答辩日期2014年5月答辩委员会主席黄纯数援万方数据ResearchonMainCircuitandControlStrategyofH—BridgeCascadedSTATCOMbyDengMingfengB．E．(Fuzhouuniversity)201Athesissubmitt

2、edinPartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringDisciplineofPowerSystemandIt’sAutomationChangshaUniversityofScience＆TechnologySupervisorProfessorSuShipingApril，2014万方数据长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：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。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人

3、或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：唧稠锋日期：p，晖岁月)／珀学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密画。(请在以上相应方框

4、内打“√”)作者签名：导师签名：召}}嘲每劢勿日期：少，降，月p徊日期：工r伊．厂月彳日万方数据摘要静止同步补偿器(S仉叮COM)具有综合进行无功补偿、电压稳定、谐波抑制、三相平衡等的优越性能，近年来成为全面改善电能质量的重要设备。随着高压、超高压电力系统的快速发展，对高压大容量静止同步补偿器的需求也日趋旺盛，H．CSTATCOM因输出谐波含量低、器件利用率高、易于实现高压大容量拓展而被备受关注。但是，H型级联STATCOM(H．CSTATCOM)是一个复杂的柔性交流输电系统控制器，其主电路的设计方法、电流内环解耦控制、外环无功功率控制、节点电

5、压的控制和电容电压的平衡控制仍存在许多需要解决的问题。本文以H型级联静止同步补偿器主电路及其控制策略为研究对象，首先分析了两电平STATCOM的工作原理和数学模型，根据两电平的原理推导出H．CSTATCOM的数学模型，并通过开关函数法分析H．CSTATCOM主电路的H桥模块电平叠加原理及其级联方式。在此基础上，深入研究了H．CSTATCOM输出控制，针H型对级联STATCOM的强耦合非线性系统特点，探索了基于单神经元的解耦控制策略、逆系统模型加PI功率外环控制方法和参数自整定模糊PI定PCC节点电压控制技术。然后，针对H．CSTATCOM直流侧

6、电容电压不平衡问题，分析了H．CSTATCOM直流侧电容电压不平衡的产生机理、影响因素，探讨了抑制不平衡的分级控制方法，其基本思想是运用正序电流控制实现H．CSTATCOM总体电压控制，运用负序电流实现各相变流器间直流电压的平衡控制，通过调整HBI模块输出电压幅值和相位差实现单个HBI模块的电容电压控制。最后，研究了H．CSTATCOM的设计方法，并着重从级联数、连接电感、直流电容的确定和电力电子器件的选择以及连接电感、直流电容和开关频率的影响因素等方面出发，分析了H．CSTATCOM设计的原则和过程，并进行了仿真实验，给出了仿真结果。本文探索

7、的H．CSTATCOM主电路结构，为装置的低谐波输出提供了坚实的物质基础，探索的H．CSTATCOM输出控制，实现了在参数扰动情况下的完全解耦，解决了普通前馈解耦因不完全解耦造成的响应速度慢、精度不高的缺陷，探讨的H．CSTATCOM直流侧电容电压不平衡控制方法，提高了H—CSTATCOM的鲁棒性和抗扰动能力，研究的H．CSTATCOM设计方法为H—CSTATCOM工程设计提供合理的技术路线。仿真结果进一步验证了H型级联静止同步补偿器主电路及其控制策略的正确性。关键词：H型级联STATCOM；主电路；控制；单神经元；PI；分级万方数据ABSTR

8、ACTInrecentyears，staticsynchronouscompensator(STATCOM)hasbecomeoneofthemajo