statcombess系统直接功率控制策略的研究

《statcombess系统直接功率控制策略的研究》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、硕士学位论文STATCOM/BESS系统直接功率控制策略的研究RESEARCHOFDIRECTPOWERCONTROLSTRATEGYONSTATCOM/BESSSYSTEM朱勇哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM76学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文STATCOM/BESS系统直接功率控制策略的研究硕士研究生：朱勇导师：纪延超教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM76U.D.C:621.3Disser

2、tationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHOFDIRECTPOWERCONTROLSTRATEGYONSTATCOM/BESSSYSTEMCandidate：ZhuYongSupervisor：Prof.JiYanchaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringandAutomationDateofDefence：June,20

3、15Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着风力发电的大规模发展，并网容量变得越来越大，但由于风力发电具有随机性、不可预测性，其对电网造成的影响已不可忽视。带蓄电池储能系统的STATCOM（简称STATCOM/BESS）结合了静止同步补偿器和蓄电池储能装置的优点，在风力发电输出功率波动时，可以提供必要的有功支持和无功补偿，起到削峰填谷的作用，并且当其应用在配电网中时，也可以减少负载波动对电网的冲击。因此，实现对STATCOM/BESS的有效控制至关重要。论

4、文阐述了STATCOM/BESS四象限运行的原理及控制策略，建立了α-β坐标系、d-q坐标系下的系统主电路模型，着重分析了直接功率控制（DirectPowerControl，DPC）。仿真表明，STATCOM/BESS在充/放电模式下，均可以实现无功补偿。传统开关表的DPC应用在STATCOM/BESS中时，无功功率波动较大。针对这一问题，论文综合考虑有功、无功跟踪精度，重新设计开关表。除此之外，采用新方法判断扇区，降低了实时计算量。仿真表明，改进开关表后DPC的有功、无功跟踪精度均较高。传统预测电流模型下DPC控制多用于PWM整流器中，对无功功率控制作用不明显，且

5、未考虑不同场合下有功和无功重要性不同的问题。论文将无功功率误差纳入价值函数考虑范围，并引入功率跟踪权重系数，可以单独调节有功或无功的跟踪精度。仿真表明，改进后策略实现了对无功功率的有效控制，并且容易调节功率跟踪精度。传统预测功率下DPC控制可以在IGBT开关频率固定的情况下，实现对STATCOM/BESS系统的控制，但其缺点是对无功功率控制不足，且采用线性插值预测参考功率误差较大。论文首先将无功功率纳入控制目标，推导出STATCOM交流侧电压的新表达式；其次，采用二阶拉格朗日插值法代替线性插值预测STATCOM/BESS参考功率。仿真表明，在较低开关频率下，STAT

6、COM/BESS输出功率波动小、跟踪准确。总体上，开关表的DPC优点在于结构简单、易于实现，其缺点是开关频率不固定；预测电流模型下DPC优点在于响应速度快、功率跟踪精度高，其缺点在于算法复杂；预测功率模型下DPC优点在于实现定频控制，缺点在于动态响应速度不及前两种控制策略。关键词：STATCOM/BESS；蓄电池储能；直接功率控制；预测控制-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThegridcapacityisincreasingwiththedevelopmentofwindpowergeneration.However,windpowergener

7、ationisundulantlyandunpredictablesothattheimpactonthepowergridsystemhasbecomeincreasinglyevident.TheSTATCOMwithbatteryenergystoragesystemwhichcalledSTATCOM/BESScombinestheadvantagesofSTATCOMandbatteryenergystoragesystem.Soitcancontroltheactivepowerandreactivepowerinthewindturbinewith