配电网静止同步补偿器关键技术研究

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1、博士学位论文配电网静止同步补偿器关键技术研究ResearchontheKeyIssuesofDistributionStaticSynchronousCompensator作者：张传金导师：唐轶教授中国矿业大学二○一七年十二月万方数据中图分类号TM46学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学博士学位论文配电网静止同步补偿器关键技术研究ResearchontheKeyIssuesofDistributionStaticSynchronousCompensator作者张传金导师唐轶申请学位工学博士培养单位电动学院学科专业电气工程研究方向配电

2、网电能质量综合治理答辩委员会主席王秀和评阅人二○一七年十二月万方数据学位论文使用授权声明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

3、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：年月日年月日万方数据致谢本论文是在导师唐轶教授的悉心指导下完成的。自2014年从社会回到校园师从老师以来，老师温文儒雅的性格、精益求精的治学态度、一丝不苟的工作作风，让我逐渐退却了社会中的浮躁、回归初心。在此期间，老师在学习和科研上给予了我悉心的指导，特别是在本学位论文的指导上，从论文的选题、研究方案的设计到论文的进展情况以及最后的撰写和修改，无不凝聚着导师的心血。老师的专业知识渊博、治学态度严谨、学术思想活跃，他以自己的言传身教和实事求是的科研态度时刻影响和激励着我，并

4、将成为我一生学习的楷模。在论文完成之际，在此向老师致以最诚挚的感谢和最崇高的敬意！感谢张晓副教授在科研及生活的指导,他耐心的解决我在课题研宄中遇到的所有问题,一步步地帮助我在理论和技术上提高自己,老师严谨的工作作风,丰富的实践经验给我留下了深刻印象。在此感谢邓先明教授、陈奎副教授、方永丽副教授一直以来的细心指导，他们的指点给了我很多启发，也使我少走了许多弯路。感谢张辉师兄、刘昊师兄、叶宗彬师兄、李飞师兄、王峰师兄、李德露师兄在我研究生期间在学习和工作上给予的热心帮助。感谢课题组的王珂博士、耿成飞博士、曹晓冬博士、方磊博士、刘战博士、殷实博士、吴翔博士

5、在生活和学习中给予的关心和帮助。同时，对已经毕业走上各自工作岗位的韩冬、王扬、于波、侯洁、李雪、刘全景等同学表示衷心的感谢。感谢师妹赵红璐、胡清芬、朱晓晓及师弟魏瑞鹏、张银、张红旋等同学对我论文的帮助。感谢我的父母在多年的求学生涯中给了我无尽的精神支柱和力量源泉，正是他们的无私付出和牺牲，才让我能够安心学业、勇敢前行。感谢我的妻子杨婷婷女士一路走来的陪伴，在求学期间你默默的理解和鼓励让我度过了许多艰难的时刻。最后，向百忙之中参与论文评阅和答辩的所有专家、老师表示衷心的感谢！万方数据摘要随着国民经济的发展和科技水平的提高，近年来，低压配电网中的非线性、

6、冲击性及不平衡负荷迅速增多，导致配电网的电能质量恶化，带来诸如：功率因数、谐波畸变、电压闪变、三相不平衡等电能质量问题，在三相四线制的配电终端尤其以不平衡问题更为突出。配电网静止同步补偿器(Distributionstaticsynchronouscompensator，DSTATCOM)是具有综合补偿能力电网动态补偿装置，通常用于解决低压配电网复杂多变的电能质量问题。三电平DSTATCOM因具备诸多优点，十分切合四线制配电网的使用环境，因此在三相四线制配电网中具有广阔的应用前景。本文对三电平DSTATCOM的一些关键问题进行了研究。数学模型是控制对

7、象理论分析和控制系统工程设计的理论基础，本文首先对多种主要的三相四线制三电平DSTATCOM的拓扑结构进行了对比分析，明确三电平三桥臂电容中分结构的三相四线制DSTATCOM为本文的主要研究对象，并推导证明了三桥臂电容中分结构的DSTATCOM与四桥臂结构的DSTATCOM的条件等价性，同时建立了两种四线制DSTATCOM补偿系统的统一数学模型，为上层控制系统的快速移植提供基础。为简化静止坐标系与旋转坐标系之间的映射关系、方便控制系统的分析和设计，从DSTATCOM补偿系统的标量模型入手，通过引入复矢量的概念进一步建立补偿系统的矢量模型。针对三电平电

8、容中分结构的四线制DSTATCOM更为严峻的中点电位不平衡问题，利用对称分量法建立能够清晰描述中点电位变化的