高压级联H桥STATCOM控制策略的研究

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1、国内图书分类号：TM855工学硕士学位论文高压级联H桥STATCOM控制策略的研究硕士研究生：刘志鹏导、师：刘骥申请学位级别：工学硕士学科、专业：高电压与绝缘技术所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifledIndex：TM855DissertationfortheMasterDegreeinEngineering一ResearchonControlStrategyofHighVoltageCascadedH--bridgeSTATCOMCandidate：Supervisor：L

2、iuJiAcademicDegreeAppfiedfor：MasterofEngineeringSpecialty：DateoforalExamination：University：HighVoltageandInsulationTechnologyHarbinUniversityofScienceandTechnology㈣3洲8iiii¨i■■-呲3jjjimm¨■■IⅢ4㈣Z叭Y哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《高压级联H桥STATCOM控制策略的研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工

3、大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：痧枣艺嫩身日期：沙f弓年4月≯日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《高压级联H桥STATCOM控制策略的研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定

4、，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密凶。(请在以上相应方框内打√)作者签名：导师签名：啦瞰纫参1澧日期：品l弓年4月2-日日期：加f够年月≥日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文高压级联H桥STATCOM控制策略的研究摘要随着电力系统规模的不断发展，STATCOM也不断向高压大功率方向发展。在STATCOM装置中，多电平电压型逆变器能够有效的减少谐波，取消多重化逆变器

5、所需的笨重、昂贵的曲折变压器，成为了STATCOM的发展趋势。相比于二极管箝位型、飞跨电容型多电平逆变器，级联H桥型STATCOM电路结构中的二极管和电容更少，且各H桥具有相同结构，易于实现模块化。本文对STATCOM的无功补偿原理进行深入分析，利用稳态时电网电压与STATCOM输出电压之问的相位角J与无功功率Q的关系，提出了基于Q—J闭环控制系统，并建立了10kV的八级级联H桥型STATCOM仿真系统，仿真结果显示，利用该方法建立的仿真系统可以针对电网端的无功情况输出与之对应的电压和相位，且谐波含量低，通过补偿后的功率因数曲线可以证

6、明该系统具有很好的补偿电网端无功功率的能力。电网中的负载是时时变化的，因此STATCOM的动态补偿能力的优劣也是考察其控制方法好坏的指标之一，针对于传统PI控制具有参数难设计，鲁棒性差等缺点，本文利用模糊控制技术与传统PI控制相结合的方式代替传统PI控制，在电网端有冲击性负载时，分别用两种控制方法进行调节，并将其动态补偿效果进行对比，仿真实验证明电网端负载在容性负载和感性负载之间相互切换时，相比于PI控制，模糊PI控制均可以提高STATCOM的动态响应能力和稳定性，在冲击性负载下具有良好的表现。STATCOM在动态补偿时如果调制比不变

7、，直流侧电容电压会随着负载的变化而改变，而直流侧电容的充放电会增加系统的响应时间，本文利用BP神经网络预测技术，针对STATCOM的工作状况，时时调整调制比M以保证直流侧电容电压不变，仿真结果验证了其控制效果。级联H桥型STATCOM最大特点就是每个单相逆变桥的直流侧均具有独立的电容，但直流侧各电容电压平衡问题一直是限制级联H桥型STATCOM发展的关键技术之一，本文在控制回路的基础上增加了电压内外环控制，加入电容电压内环控制使相内的各电容电压保持平衡，加入电容电压外环控制使相问的各电容电压保持平衡，从而保证了直流侧所有电容电压值的一

8、致。仿真实验证明，内外环控制的加入可以使STATCOM的直流侧电容电压的平衡度大大提高。哈尔滨理工大学工学硕士学位论文本文分析了以往的STATCOM的故障处理技术，并对每一个方法进行了仿真研究和分析，最后尝试将中性点漂移