不平衡工況下鏈?zhǔn)絊TATCOM無功補償?shù)难芯?/H1>
發(fā)布時間：2018-11-26 19:31
【摘要】：靜止同步補償器(static synchronous compensator,STATCOM)是一種并聯(lián)接入電網(wǎng)的補償裝置,既可用于輸電網(wǎng),也可用于配電網(wǎng)。鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的STATCOM以其快速的動態(tài)響應(yīng)速度,良好的諧波性能,結(jié)構(gòu)緊湊,經(jīng)濟效益顯著等優(yōu)點,在不平衡負(fù)載補償中得到了廣泛應(yīng)用。鏈?zhǔn)絊TATCOM裝置的結(jié)構(gòu)有兩種接線形式,一種是星形接線,另一種是三角形接線。三角形鏈?zhǔn)絊TATCOM由于其含有零序電流流通通道,可以通過注入零序電流很容易實現(xiàn)各相換流鏈的功率平衡,因此更適合應(yīng)用于不平衡負(fù)載的補償中。本文所做的工作如下:首先,介紹STATCOM工作的基本原理及主電路結(jié)構(gòu),然后建立級聯(lián)H橋STATCOM裝置的數(shù)學(xué)模型,最后為了更好的設(shè)計STATCOM裝置的控制器,選擇采用坐標(biāo)變換的方法得到其裝置的分序數(shù)學(xué)模型。為了對STATCOM裝置進(jìn)行分序控制,需提前將正序數(shù)學(xué)模型和負(fù)序數(shù)學(xué)模型完成前饋解耦控制。針對H橋級聯(lián)STATCOM的調(diào)制策略,重點分析了單極倍頻SPWM調(diào)制方法和雙極性SPWM調(diào)制方法,通過比較兩種方法的輸出電平數(shù)和輸出電壓諧波分量后,選擇單極倍頻CPS-SPWM調(diào)制方法。其次,無功電流的準(zhǔn)確檢測是STATCOM裝置完成無功補償?shù)那疤�。先介紹了兩種傳統(tǒng)的基于瞬時無功功率理論的無功電流檢測方法:dq無功電流檢測方法和p qi-i無功電流檢測方法。這兩種方法均能在特定的場合下實現(xiàn)對無功電流的精確檢測。最后提出了一種適應(yīng)于補償不平衡工況下的無功電流的檢測方法,搭建相關(guān)仿真模型驗證所述方法的準(zhǔn)確性。最后,通過分析造成級聯(lián)H橋STATCOM裝置直流側(cè)電容電壓不平衡的原理后,提出了一種控制其直流側(cè)電容電壓平衡的分級控制方法。該控制方法是由分序控制的思想而來的:為了控制其直流側(cè)整體的電壓保持平衡,選擇通過控制裝置的正序電流來實現(xiàn),同理可得,為了控制其相間直流側(cè)的電壓保持平衡,選擇通過注入零序電流的方法去實現(xiàn)。對于控制使得裝置相內(nèi)電容電壓保持平衡的方法,選擇通過控制各個單元模塊的輸出電壓幅值和相位的大小實現(xiàn)。最后,在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下準(zhǔn)確建立3kV/5MVA的模型,仿真驗證了所用方法的準(zhǔn)確性。
[Abstract]:Static synchronous compensator (static synchronous compensator,STATCOM) is a compensation device connected in parallel to the power network, which can be used in both transmission and distribution networks. STATCOM with chain structure has been widely used in unbalanced load compensation because of its fast dynamic response speed, good harmonic performance, compact structure and remarkable economic benefits. There are two types of connection in chain STATCOM device, one is star connection, the other is triangle connection. Because triangular chain STATCOM contains zero sequence current flow channel, it is easy to realize power balance of each phase commutation chain by injecting zero sequence current, so it is more suitable for unbalanced load compensation. The work of this paper is as follows: firstly, the basic principle and main circuit structure of STATCOM are introduced, then the mathematical model of cascaded H-bridge STATCOM device is established. Finally, in order to design the controller of STATCOM device better, The ordinal mathematical model of the device is obtained by using coordinate transformation method. In order to carry out sequential control of STATCOM device, feedforward decoupling control should be completed by using both positive and negative sequence mathematical models in advance. Aiming at the modulation strategy of H-bridge cascaded STATCOM, the unipolar frequency doubling SPWM modulation method and the bipolar SPWM modulation method are emphatically analyzed. After comparing the output level number and the output voltage harmonic component of the two methods, the unipole frequency doubling CPS-SPWM modulation method is selected. Secondly, the accurate detection of reactive current is the premise of STATCOM device to complete reactive power compensation. This paper introduces two traditional reactive current detection methods based on instantaneous reactive power theory: dq reactive current detection method and p qi-i reactive current detection method. Both methods can accurately detect reactive current in a specific situation. Finally, a reactive current detection method suitable for compensating unbalanced conditions is proposed, and the accuracy of the proposed method is verified by building relevant simulation models. Finally, after analyzing the principle of voltage imbalance in the DC side of cascaded H bridge STATCOM, a hierarchical control method is proposed to control the voltage balance of the capacitor at the DC side of the cascaded H bridge. This control method is based on the idea of sequential control: in order to control the voltage balance of its DC side as a whole, it is chosen to be realized by controlling the positive sequence current of the device. In the same way, in order to control the voltage balance of the DC side between phases, The method of zero sequence current injection is selected to achieve this. To control the balance of capacitance voltage in the device, the output voltage amplitude and phase of each unit module are controlled. Finally, the model of 3kV/5MVA is built accurately in Matlab/Simulink simulation environment, and the accuracy of the method is verified by simulation.
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM761.12
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 許敏敏;韓如成;渠愛霞;;基于無功開環(huán)的SVG控制方法研究[J];太原科技大學(xué)學(xué)報;2016年04期
2 李玲玲;魯修學(xué);吉海濤;李志剛;;級聯(lián)H橋型SVG直流側(cè)電壓平衡控制方法[J];電工技術(shù)學(xué)報;2016年09期
3 朱成婷;張國榮;;電網(wǎng)不平衡時級聯(lián)H橋SVG直流側(cè)電壓控制策略研究[J];電器與能效管理技術(shù);2016年01期
4 康小燕;董愛華;王運毅;;改進(jìn)的諧波和無功電流檢測方法[J];電測與儀表;2015年23期
5 胡鑫;陳勁操;朱湘婧;;基于可控整流的級聯(lián)SVG直流側(cè)電壓平衡控制[J];電測與儀表;2015年20期
6 彭智育;;基于H橋級聯(lián)的鏈?zhǔn)絊TATCOM仿真研究[J];軟件;2014年07期
7 吳超;常鮮戎;;D-STATCOM的一種無鎖相環(huán)補償電流檢測法[J];電力科學(xué)與工程;2014年10期
8 常志琴;孫麗玲;謝歡;;H橋級聯(lián)SVG的載波移相調(diào)制技術(shù)研究[J];電測與儀表;2014年04期
9 黃偉雄;劉錦寧;王永源;姜齊榮;袁志昌;杜威;;35kV±200M var STATCOM系統(tǒng)總體設(shè)計[J];電力自動化設(shè)備;2013年10期
10 田銘興;閻宏;趙雨欣;;級聯(lián)H橋SVG直流側(cè)電容電壓平衡控制方法[J];電網(wǎng)技術(shù);2013年09期
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5 李建林;載波相移級聯(lián)H橋型多電平變流器及其在有源電力濾波器中的應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2005年
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9 寇主麒;靜止無功發(fā)生器（SVG）控制策略研究與實現(xiàn)[D];東北大學(xué);2012年
10 彭繁;三相不平衡下級聯(lián)STATCOM的控制策略研究[D];華中科技大學(xué);2012年
，
本文編號：2359423
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2359423.html
[Abstract]:Static synchronous compensator (static synchronous compensator,STATCOM) is a compensation device connected in parallel to the power network, which can be used in both transmission and distribution networks. STATCOM with chain structure has been widely used in unbalanced load compensation because of its fast dynamic response speed, good harmonic performance, compact structure and remarkable economic benefits. There are two types of connection in chain STATCOM device, one is star connection, the other is triangle connection. Because triangular chain STATCOM contains zero sequence current flow channel, it is easy to realize power balance of each phase commutation chain by injecting zero sequence current, so it is more suitable for unbalanced load compensation. The work of this paper is as follows: firstly, the basic principle and main circuit structure of STATCOM are introduced, then the mathematical model of cascaded H-bridge STATCOM device is established. Finally, in order to design the controller of STATCOM device better, The ordinal mathematical model of the device is obtained by using coordinate transformation method. In order to carry out sequential control of STATCOM device, feedforward decoupling control should be completed by using both positive and negative sequence mathematical models in advance. Aiming at the modulation strategy of H-bridge cascaded STATCOM, the unipolar frequency doubling SPWM modulation method and the bipolar SPWM modulation method are emphatically analyzed. After comparing the output level number and the output voltage harmonic component of the two methods, the unipole frequency doubling CPS-SPWM modulation method is selected. Secondly, the accurate detection of reactive current is the premise of STATCOM device to complete reactive power compensation. This paper introduces two traditional reactive current detection methods based on instantaneous reactive power theory: dq reactive current detection method and p qi-i reactive current detection method. Both methods can accurately detect reactive current in a specific situation. Finally, a reactive current detection method suitable for compensating unbalanced conditions is proposed, and the accuracy of the proposed method is verified by building relevant simulation models. Finally, after analyzing the principle of voltage imbalance in the DC side of cascaded H bridge STATCOM, a hierarchical control method is proposed to control the voltage balance of the capacitor at the DC side of the cascaded H bridge. This control method is based on the idea of sequential control: in order to control the voltage balance of its DC side as a whole, it is chosen to be realized by controlling the positive sequence current of the device. In the same way, in order to control the voltage balance of the DC side between phases, The method of zero sequence current injection is selected to achieve this. To control the balance of capacitance voltage in the device, the output voltage amplitude and phase of each unit module are controlled. Finally, the model of 3kV/5MVA is built accurately in Matlab/Simulink simulation environment, and the accuracy of the method is verified by simulation.
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
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，本文編號：2359423
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