配电变一体化三电平静止无功补偿装置

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1、分类号学号M201070998学校代码10487密级硕士学位论文配电变一体化三电平静止无功补偿装置学位申请人：张鑫学科专业：电力系统及其自动化指导教师：文明浩副副教授副教授答辩日期：2013年1月8日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringThree-levelStaticSynchronousCompensatorIntegratedwithDistributionTransformerCandidate:ZhangXinMajor:

2、PowerSystemandItsAutomationSupervisor:Assoc.Prof.WenMinghaoHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日

3、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本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、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论华中科技大学硕士学位论文华中科技大学硕士学位论文文文摘要随着电力电子技术和数字控制技术等学科的飞速发展，静止无功

4、功率补偿技术的理论、方法及实现手段也取得了极大的进步。静止无功补偿装置（StaticSynchronousCompensator，STATCOM）的应用越来越广泛，在电力系统动态无功补偿、谐波抑制以及改善系统稳定性等方面都扮演着重要的角色。目前，配电网中的STATCOM应用已经比较成熟，不过在STATCOM主电路拓补结构，接入方式以及控制技术开发等方面还存在许多值得研究的问题。本文提出的从配电变压器抽头接入的三电平DT-STATCOM补偿装置及其控制平台在降低STATCOM接入电压，提高补偿效率与控制功能的扩展性等方面都取得了一定的成果。本文首先对DT-STATCOM无

5、功补偿基础理论进行了研究，针对Yyn型与Dyn型配电变压器，分别设计了单抽头式与多抽头式一体化结构。研究了STATCOM接入到变压器抽头的电压选择问题，使得DT-STATCOM在不引起变压器高压绕组过载的前提下能够取得令人满意的无功补偿能力。之后在分析了DT-STATCOM主电路以及工作原理的基础上，设计了基于DSP和FPGA的高效控制器，介绍了控制器的总体设计方案，对控制器的设计原则、功能配置和硬件及软件结构设计做了系统的阐述。本文对DT-STATCOM无功电流检测算法，控制策略和SPWM调制方法进行了分析，在此基础之上，根据DT-STATCOM控制器研制的实际情况，

6、说明了方案所采用的控制策略和调制方法的编程实现和软件设计，并对控制器硬件和软件的功能进行了调试，调试结果验证了控制器软件设计的合理性以及控制器软件与硬件配合的可行性。最后开发了DT-STATCOM系统动模试验平台，设计了DT-STATCOM系统抽头注入的动模试验方案，并通过动模试验对DT-STATCOM的抽头注入补偿能力进行了测试。结果表明DT-STATCOM系统具有良好的补偿性能。关键词关键词：关键词：：：静止补偿装置配电变压器抽头注入控制器控制算法调制方式动模试验I华中科技大学硕士学位论华中科技大学硕士学位论文华中科技大学硕士学位论文文文ABSTRACTWithth

7、egreatdevelopmentofthepowerelectronicsandthedigitalcontroltechnology,thetheory,methodandachievemeansofthestaticreactivepowercompensationtechnologyhavemadegreatprogress.Besides,theapplicationoftheStaticSynchronousCompensator(STATCOM)ismoreandmorewide.Ithasplayedanimportant