【摘要】：電力電子設(shè)備大規(guī)模應(yīng)用,使傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的線性關(guān)系被破環(huán),容易引起各種各樣的電能質(zhì)量問題。在用戶側(cè),由電力電子設(shè)備組成的各類大功率負(fù)荷存有量多,使用頻繁。這些負(fù)荷的用電特性具有非線性、沖擊性和不平衡性,使電力網(wǎng)絡(luò)中電壓電流易發(fā)生畸變造成諧波污染,還有可能引起電壓閃變、電壓下降或者三相不平衡等問題,是電力系統(tǒng)能量治理不可避免的難題。在有效治理上述電能質(zhì)量問題的方案中,配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器(D-STATCOM)在其中擔(dān)任著重要角色,其控制方法也是近年來研究的熱點(diǎn)。論文在介紹了兩電平電壓型D-STATCOM的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型及基本控制策略之后,還從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了深入研究:針對配電網(wǎng)中出現(xiàn)電壓波動、頻率閃變的情況,以異步發(fā)電機(jī)構(gòu)成的小型發(fā)電系統(tǒng)為例,借助幅相動力學(xué)理論,對STATCOM裝置的控制過程進(jìn)行了研究。分析得出STATCOM用于異步發(fā)電機(jī)的傳統(tǒng)穩(wěn)壓控制方法,對系統(tǒng)電壓相位動態(tài)響應(yīng)能力不足,通過對穩(wěn)壓控制策略優(yōu)化,在STATCOM直流側(cè)并聯(lián)蓄電池,使其可以同時(shí)響應(yīng)異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)電壓的幅值和相位/頻率動態(tài),有效提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性。針對配電網(wǎng)中電壓不平衡的情況下,STATCOM裝置表現(xiàn)出無功功率恒定和注入電網(wǎng)電流質(zhì)量間存在矛盾,論文在STATCOM裝置的控制中引入一種新的無功計(jì)算方法,取代傳統(tǒng)無功,并提出靜止坐標(biāo)系下的準(zhǔn)直接功率控制策略。同時(shí)在電壓對稱和不對稱下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明該方法下STATCOM能較好的抑制無功功率波動并兼顧輸出電流質(zhì)量。分析了STATCOM交流側(cè)濾波電抗器R和Z變化時(shí)系統(tǒng)的靈敏度問題,在實(shí)驗(yàn)中從暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)角度說明兩者對系統(tǒng)的影響,得出在同等變化程度下,相對于電感L,系統(tǒng)對電阻R的靈敏度更高的結(jié)論。但從穩(wěn)態(tài)效果來看,電感變化對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)影響比電阻大。最后以電阻為例探究了其變化的原因及對系統(tǒng)產(chǎn)生影響的機(jī)理。
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM732
【圖文】：

邐（ｄ）邐（ｅ）逡逑圖１－１晶閘管控制ＳＶＣ結(jié)構(gòu)型式逡逑（ａ）ＴＣＲ邋（ｂ）ＴＳＣ邋（ｃ）ＴＳＲ邋（ｄ）ＴＣＲ／ＴＳＣ邋（ｅ）ＴＣＴ逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ邋ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ邋ＳＶＣ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑１．２．２邋Ｄ－ＳＴＡＴＣＯＭ邋研究現(xiàn)狀逡逑從１９８０年關(guān)西電力公司研制成功了第一臺容量為２０ＭＶａｉ？的ＳＴＡＴＣＯＭ裝置開始，逡逑近３０多年來，各種類型的ＳＴＡＴＣＯＭ裝置逐漸出現(xiàn)在人們眼前，不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、主逡逑電路結(jié)構(gòu)被應(yīng)用在不同的電壓等級與容量中。ＳＴＡＴＣＯＭ按最基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分為電逡逑壓型橋式拓?fù)渑c電流型橋式拓?fù)�，由于電流型橋式電路工作效率比較低，目前重點(diǎn)研宄逡逑與投入使用的基本都是電壓型橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電路。逡逑傳統(tǒng)ＳＴＡＴＣＯＭ采用兩電平結(jié)構(gòu)，即裝置輸出電壓為兩電平，如圖１－２所示。在開逡逑關(guān)頻率較低時(shí)，輸出的電流中諧波含量較高，提高開關(guān)頻率可有效降低輸出波形中的諧逡逑波含量。隨著開關(guān)器件如ＢＪＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ和ＳＩＴ等性能提升，開關(guān)頻率和耐壓等級逡逑完全能滿足實(shí)際需求。逡逑，邐邐逡逑／邋ｉ邐邐邐邐邐邋４＝逡逑邐邐逡逑圖１－２邋ＳＴＡＴＣＯＭ電路結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋ＳＴＡＴＣＯＭ邋ｃｉｒｃｕｉｔ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)高壓和大容量靜止無功補(bǔ)償時(shí)

其開關(guān)頻率便可降下來，能夠用低壓器件來實(shí)現(xiàn)高壓大功率輸出。目前所見到的多電平逡逑電路，按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來劃分，基本可分為三類：二極管鉗位型多電平結(jié)構(gòu)、飛跨電容型多逡逑電平結(jié)構(gòu)和級聯(lián)型多電平結(jié)構(gòu)，具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖１－３。逡逑＾邋ｐＨ逡逑ｉ：邐ｉ：邋＜３逡逑Ｋ．邋ＣｔＴ邋ｆ｜Ｔ0邐ｆｌ邋Ｔ，逡逑ｌｊＳ邋ＬＺｊＱ邋ＬＩＳ逡逑＜｝邋」Ｑ逡逑ｒ逡逑（ａ）二極管鉗位型多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)逡逑７邋ｒ邋％逡逑，Ｔ邋Ｔ邋ｒ＾Ｇ邋Ｔ邋ｒ３逡逑ｈｒａ邋ｌｉｒａ邋ｒｐｏ逡逑ｉｌ＾ｏＢ邋ＩＬｑｃ逡逑＋邋１邐＝邋ＬＺ５逡逑ｃｆ邋Ｌ－Ｉ＾ｙ邋１邋ｊｙ邋Ｉ－ＺＺ３逡逑ｉ邋＊＜？邐？？ｉ邐，逡逑（ｂ）飛跨電容型多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)逡逑５逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2717730