配电网d-statcom控制与研究

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1、硕士学位论文配电网D-STATCOM控制与研究ControlandResearchofDistributionNetworkD-STATCOM作者：于琪导师：唐轶中国矿业大学二○一五年六月中图分类号TM935学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学硕士学位论文配电网D-STATCOM控制与研究ControlandResearchofDistributionNetworkD-STATCOM作者于琪导师唐轶申请学位工学硕士培养单位信电学院学科专业电气工程研究方向电力系统答辩委员会主席张宏评阅人二○一五年六月论文审阅认定书研究生于琪在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了

2、研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢本论文是在唐轶教授的悉心指导下完成的，没有唐轶教授的指导、鼓励及资金上的大力支持，论文是不可能得以顺利完成的。从师三载，收货颇丰，感触亦深。唐轶老师优秀的做人品质，严谨的治学态度，开拓创新的精神，高屋建瓴把我全局的能力，忘我的工作精神给学生树立起潜移默化的典范作用，这也是老师传授给学生最宝贵的财富。在我今后的工作生活道路上，必将产生重要的影响。在此，谨向我的老师致以深深的敬意。在我还要感谢陈奎老师

3、、方永丽老师、刘昊老师、齐敦金师兄、李建华师兄，在选题和研究过程中的指导，在三年的学习和生活中他们给了我很大的鼓舞和帮助。感谢那些和我一起奋斗过的实验室的兄弟姐妹们。最后，我要将心中无法用言语表达的感谢之情，献给我深爱的父母，是他们含辛茹苦任劳任怨承受着生活的艰辛，不论是在精神上还是物质上都无私的支持着我，在我最需要帮助的时候给予我最无私的爱，使我在学习上不再有后顾之忧，是他们深深的爱支持我走过漫长的求学路。谨以此论文献给所有关心我的老师、亲友和支持我的人。摘要不可再生能源的日益减少及工业的迅猛发展，促使了电能的使用量逐年增加。随之而来的是，用电负荷繁杂多变，这给配电网造成了诸多电能质量问题

4、，威胁了配电网的稳定，严重时将导致配电网崩溃，带来巨大的经济损失。针对该现状问题，配电网静止同步补偿器（D-STATCOM）被广泛研究。D-STATCOM不仅能进行无功补偿，一定程度上还能对谐波进行抑制，提高配电网的供电质量及稳定性。本文中，主要研究的内容是D-STATCOM控制方法的研究与设计，提高D-STATCOM的性能。首先，叙述了D-STATCOM的研究现状，并对常用的、先进的控制策略及控制方法进行了介绍，分析了各种控制方法的优劣。然后对D-STATCOM进行了数学建模，得到D-STATCOM的开关函数模型和占空比模型，为控制策略的选择及系统分析提供依据。从能量交换与传递的角度对D-

5、STATCOM的工作原理进行了深入探讨，给出了直流侧电压控制的无功与谐波检测法。根据D-STATCOM的数学模型及无功与谐波检测方法，确定了D-STATCOM的控制策略，并对系统特性进行了分析，为选择合适的控制方法打下基础。通过对重复控制理论的研究，选用PI+重复控制器作为D-STATCOM电流内环的控制器，并进行了设计，使得D-STATCOM的补偿性能满足动静态要求，同时，对系统的鲁棒性进行了研究与设计，采用基于DOB结构的鲁棒反馈控制方法对D-STATCOM的鲁棒性进行了改善，降低其对系统参数的敏感度。最后在MATLAB中对D-STATCOM系统进行了仿真，完成控制程序的编写，对所设计的

6、控制器的性能进行验证。仿真和实验结果表明，采用PI+重复控制器作为控制器的D-STATCOM，它的响应速度更快、运行范围更宽、谐波电流含量更小、补偿效果符合要求。关键字：配电网静止同步补偿器直流侧电压控制检测法PI+重复控制鲁棒性控制S-FunctionIAbstractFornon-renewableenergyreductionandtherapiddevelopmentoftheindustry,powerusageisincreasingyearandyear.Nextcomesitsmoreandmorecomplexelectricityloadindistributionnet

7、work.Thiscausedmanypowerenergyproblemswithinnetwork,threatingdistributionnetworkstability,underseriouscondition,leadingtopowernetworkbreakdown,bringinghugeeconomicloss.Facingwiththeseissues,D-STATCOMindistr