系统不平衡条件下链式statcom的控制方法研究

《系统不平衡条件下链式statcom的控制方法研究》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、分类号密级系统不平衡条件下链式STATCOM的控制方法研究研究生姓名：唐琪指导教师姓名、职称：李圣清教授学科专业：电气工程研究方向：现代电力电子技术及系统湖南工业大学二〇一五年十二月十六日分类号密级系统不平衡条件下链式ＳＴＡＴＣＯＭ的控制方法研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｏｆｃａｓｃａｄｅＳＴＡＴＣＯＭｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｕｎｂａｌａｎｃｅｄｓｓｔｅｍｙ研究生姓名：唐琪指导教师姓名、职称：李圣清教授学科专业；电气工程研究方向：现代电力电子技术及系统论文答辩日期ｗ－４．ｌ．ｌＪ

2、）／ｉ答辩委员会＾眼湖南工业大学二〇—五年十二月十六日湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。：１Ｕ月日作者签名隹球日期：扣《年湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ；学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅巧借阅；学校可Ｗ公布学位

3、论文的全部或部分内容，可采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部口规定送交学位论文。作者签名：导师签名期；年月］｜蜂摘要动态无功补偿是改善电能质量的重要手段之一。静止同步补偿器（STATCOM）具有许多优点，代表了动态无功补偿装置的发展方向，引起国内外专家学者的广泛关注。链式STATCOM是当前高压大容量STATCOM的最佳方案，具有广阔的发展前景和独特的研究价值。本文主要针对链式STATCOM直流侧电容电压平衡控制以及系统不平衡条件下装置控制两大关键性问题进行深入研究。首先，采用矢量图的方式详细介绍了链式STATCOM的工作原理；根据输入输出建模方法

4、，建立了链式STATCOM在abc三相静止坐标系下的数学模型，同时，为了便于对系统分析和控制，进一步推导出了链式STATCOM在dq两相同步旋转坐标系下的数学模型。基于输入输出建模方法建立的数学模型相对简单，可以满足实际需要。其次，针对链式STATCOM直流侧电容电压不平衡问题，提出一种直流侧电容电压分层控制方法，该方法分为上层功率控制、相间电容电压平衡控制及相内平衡控制三层，上层功率控制在正序环境下采用反馈线性化解耦控制方法，达到控制链式STATCOM装置吸收的有功功率及补偿系统无功功率的目的，其中，直流侧电容电压总体平衡控制确保所有逆变单元直流侧电压的平均值稳定在参考值，无功电流反馈控制

5、装置注入电网的无功功率，实现无功功率补偿；第二层为直流侧电容电压相间平衡控制，通过零序电压注入控制方法，让能量在三相之间交换，实现STATCOM装置三相链节直流侧电压平均值均衡；第三层为直流侧电容电压相内控制，通过对各逆变单元吸收与释放的有功功率进行微调，实现各H桥逆变单元之间的直流侧电容电压均衡。仿真与实验结果表明，该方法可以有效地稳定链式STATCOM直流侧电容电压，具有精度高、速度快、控制方法简单等特点。最后，针对链式STATCOM在系统不平衡条件下的控制问题，提出一种基于反馈线性化与重复控制相结合的系统不平衡下链式STATCOM双环叠加控制方法，推导了装置在系统不平衡时正序和负序环境

6、下的反馈线性化解耦控制方程，通过正负序环境下两套独立的电流控制环实现对不平衡系统的补偿，其中，正序电流环控制装置补偿I负载所需无功，负序电流环补偿负载不平衡情况下的负序电流，引入重复控制抑制装置本身产生低次谐波和扰动。仿真结果表明了该方法的正确性及有效性。设计了双DSP+FPGA+多CPLD组合系统的控制硬件平台，在链式STATCOM实验样机上进行了实验研究，实验结果表明该方法可以有效地解决链式STATCOM在系统不平衡下的补偿问题，具有一定的工程参考价值。关键词：链式STATCOM；系统不平衡；反馈线性化；分层控制；双环叠加控制IIABSTRACTDynamicreactivepowerc

7、ompensationisoneoftheimportantmeansofimprovingpowerquality.Staticsynchronouscompensator(STATCOM)hasmanyadvantages,representsthedevelopmentdirectionofdynamicreactivepowercompensationdevice,causedwideattentio