不平衡电网下级联h桥statcom的预测控制研究

《不平衡电网下级联h桥statcom的预测控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：TM761论文编号：102870318-SX047学科分类号：080800硕士学位论文不平衡电网下级联H桥STATCOM的预测控制研究研究生姓名王森学科、专业电气工程研究方向电力电子与电力传动指导教师邢岩教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一八年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringPredictiveControlforCascadedH-BridgeSTATCOMunderUn

2、balancedGridAThesisinElectricalEngineeringbyWangSenAdvisedbyProf.XingYanSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary，2018承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其它个人和集体

3、，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，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，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着新能源的快速发展和政策的推动，新能源发电大规模得并入电网。为了解决新能源消纳能力不足等原因导致的“弃风弃光”问题，高压交直流输配电作为解决措施之一被纳入发展计划。考虑到风力、光伏等新能源具备的波动性、间歇性等特性，为了提高交直流混合电网稳定性，实现高效输配电，S

4、TATCOM等无功补偿装置被越来越多得应用在新能源发电场合中。为了提高STATCOM的动态性能，且能够在不平衡电网下正常运行，本文以级联H桥STATCOM为对象，研究预测控制在STATCOM中的应用，以及不平衡电网工况下的控制策略。有限控制状态集模型预测控制(FCS-MPC)具有思想简便、鲁棒性强的优点，容易处理多约束、非线性系统。但是该控制方法在多电平、多开关状态场合中计算压力较大，难以在中高压STATCOM工程中应用。本文基于FCS-MPC的基本原理，给出了单一控制量多控制目标情况下的最优解求取方式，并结合电流、电压分层优化控制，有效减少了F

5、CS-MPC控制方案所需计算量，通过对运算资源的比较分析，验证了所提方案在计算资源上具备的优势。在不平衡电网工况下，分别分析了三种相间直流侧电压均衡控制的实现方式，扩展了FCS-MPC在STATCOM中的适用场合。连续控制状态集模型预测控制(CCS-MPC)以连续调制波为控制量，需要增加PWM调制环节，也因此开关频率固定，方便了滤波器的设计。由于CCS-MPC难以处理多目标的控制，文本通过建立不同控制目标加权叠加的目标函数，将FCS-MPC方案中最优解求取策略与CCS-MPC结合，可以实现多目标控制，且提高了相间直流侧电压均衡的动态性能，经过直流

6、侧脉动处理后，电压脉动对入网电流谐波性能的影响也得到有效抑制。分析了三种相间直流侧电压均衡方案在CCS-MPC中的实现方式，根据直流侧电压与输出电压在dq0轴上的关系，给出一种直流侧电压分离控制，用于不平衡工况下的负序电流抑制，有效改善了总电压控制环的动态性能和电流谐波。结合MatlabSimulink仿真以及实验平台，对本文所提的FCS-MPC和CCS-MPC的几种控制方案进行了验证，仿真和实验结果表明本文所提方法的合理性和有效性。关键词：STATCOM，FCS-MPC，CCS-MPC，运算资源，电压控制，不平衡电网I不平衡电网下级联H桥ST

7、ATCOM的预测控制研究ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofnewenergyandthepromotionofpolicies,newenergypowergenerationwillbemergedintothegrid.Inordertosolvetheproblemof"discardingwindandphotovoltaic"causedbytheinsufficientcapacityofnewenergypowerabsorption,highvoltageAC/DCtransmissionanddi

8、stributionisincludedinthedevelopmentplanning.Consideringthewindpower