隨著我國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,各種電氣設(shè)備投入到電力系統(tǒng)中,導(dǎo)致三相四線制配電網(wǎng)中出現(xiàn)諧波、無功及三相不平衡等一系列電能質(zhì)量問題,嚴(yán)重危害電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器(DSTATCOM)能動(dòng)態(tài)補(bǔ)償諧波、無功及三相不平衡等問題,對(duì)三相四線制配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著非常大的作用。因此,研究DSTATCOM在三相四線制系統(tǒng)中的應(yīng)用具有重要意義。本文以電容分裂式三相四線制DSTATCOM為研究對(duì)象,重點(diǎn)分析其補(bǔ)償電流檢測(cè)方法。首先,本文對(duì)三相四線制三種主電路拓?fù)溥M(jìn)行分析和對(duì)比,選擇電容分裂式三相四線制DSTATCOM作為本文的主電路拓?fù)�。運(yùn)用開關(guān)函數(shù)法在abc靜止坐標(biāo)系下對(duì)電容分裂式三相四線制DSTATCOM進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立,并通過坐標(biāo)變換得到dq0旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的主電路數(shù)學(xué)模型。然后,介紹了常見的補(bǔ)償電流檢測(cè)方法,對(duì)基于瞬時(shí)無功功率理論的p-q-0電流檢測(cè)方法、ip-iq-i0電流檢測(cè)方法及零序電流分離ip-iq電流檢測(cè)方法進(jìn)行分析。針對(duì)基于瞬時(shí)無功功率理論的電流檢測(cè)方法存在的不足之處,提出一種不平衡負(fù)載下三相四線制DSTATCOM無鎖相環(huán)電流檢測(cè)方法。鑒于DSTATCOM補(bǔ)償容量有限,引入了一種選擇性電流補(bǔ)償檢測(cè)方法,使得DSTATCOM可以對(duì)負(fù)載電流中的諧波、無功及不平衡分量進(jìn)行選擇性補(bǔ)償。仿真結(jié)果表明了所提電流檢測(cè)方法的可行性。最后,在對(duì)軟件和硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,搭建了三相四線制DSTATCOM實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致,表明所提出的電流檢測(cè)方法的有效性及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)的合理性。
【學(xué)位單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM933.1
【部分圖文】：

三角波比較法屬于開關(guān)頻率固定的ＰＷＭ電流控制方法，是以固定開關(guān)頻率的三角??波作為ＰＷＭ載波，實(shí)際電流與指令電流的偏差作為調(diào)制波的ＰＷＭ控制技術(shù)，其應(yīng)用??十分廣泛，需結(jié)合調(diào)節(jié)器對(duì)電流進(jìn)行控制，如圖１－２所示。三角波比較法的基本工作原??理是：將ＳＴＡＴＣＯＭ輸出電流Ｕ與指令電流Ｌ進(jìn)行比較作差，經(jīng)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后，再與??三角波比較得到ＰＷＭ脈沖信號(hào)５＾作為開關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使ＳＴＡＴＣＯＭ輸出所需的波??形。調(diào)節(jié)器一般為ＰＩ、ＰＩ＋重復(fù)控制、ＰＲ、準(zhǔn)ＰＲ等。三角波比較法的開關(guān)頻率固定，??結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較好，輸出電壓含諧波較少，但是其指令信號(hào)與跟蹤信號(hào)可能??存在相位或者幅值偏差，且開關(guān)損耗大制約了其在大功率場(chǎng)合中的應(yīng)用［３２］。??５??

＞■■碑￣｜－」???４???４???圖１－２三角波比較法??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ?ｗａｖｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ??２）滯環(huán)比較法??滯環(huán)比較法如圖１－３所示，它是一種非線性波形控制技術(shù)，其原理是：將電流給定??值與ＳＴＡＴＣＯＭ輸出電流進(jìn)行比較，所得的差值作為滯環(huán)比較器的輸入，與滯環(huán)??比較器的環(huán)寬２Ｈ進(jìn)行比較。當(dāng)差值小于－Ｈ時(shí)，ＳＴＡＴＣＯＭ的輸出電流減小，直到差值??大于Ｈ時(shí)，ＳＴＡＴＣＯＭ輸出電流隨即變大，如此反復(fù)循環(huán)，使得該差值始終不超過環(huán)寬；??當(dāng)差值大于Ｈ則剛好相反。滯環(huán)比較法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能直接生成ＰＷＭ脈沖信號(hào)又ａｂｃ以實(shí)??現(xiàn)電流控制，對(duì)指令電流的跟蹤精度較高，魯棒性好，有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)且易于實(shí)現(xiàn)，??但也存在環(huán)寬選擇困難及電流振蕩等問題，環(huán)寬的大小還會(huì)影響跟蹤差值的大小、開關(guān)??頻率以及損耗等。當(dāng)Ｈ較小時(shí)，電流跟蹤精度提高，但開關(guān)頻率提高，增加了損耗；當(dāng)??Ｈ較大時(shí)，開關(guān)頻率降低，損耗減小，但電流跟蹤精度降低。為了改善滯環(huán)比較的性能，??出現(xiàn)了固定開關(guān)頻率的滯環(huán)控制，但該方法會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生一定的影響［３３］。??

并聯(lián)到配電網(wǎng)上，可以看做由直流側(cè)電容提供電壓支撐的逆變器，通過適當(dāng)?shù)目刂剖??ＤＳＴＡＴＣＯＭ吸收或者發(fā)出無功，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償。將ＤＳＴＡＴＣＯＭ等效為一個(gè)交流??電壓源，當(dāng)不考慮ＤＳＴＡＴＣＯＭ的有功損耗時(shí)，系統(tǒng)單相等效電路如圖２－２?（ａ）所示，??此時(shí)線路僅有電感４時(shí)，ＤＳＴＡＴＣＯＭ僅與電網(wǎng)進(jìn)行無功功率交換，通過改變＆的幅值??來改變流入ＤＳＴＡＴＣＯＭ的電流之與電網(wǎng)電壓次的相位關(guān)系。當(dāng)ｔ／ｓ＜Ｃ／ｃ時(shí)，／ｓ超前電??網(wǎng)電壓ｔ＞ｓ９０°，ＤＳＴＡＴＣＯＭ吸收電網(wǎng)中的容性無功功率，如圖２－２?（ｂ）所示；當(dāng)ｔ／ｓ＞??Ｃ／ｃ時(shí)，之滯后電網(wǎng)電壓之９０。，ＤＳＴＡＴＣＯＭ吸收電網(wǎng)中的感性無功功率，如圖２－２?（ｃ）??所示。??ｈ?Ｉｓ?￣?廠；仏??（ａ）單相等效電路?（ｂ）電流超前（容性工況）（ｃ）電流滯后（感性工況）??圖２－２?ＤＳＴＡＴＣＯＭ等效電路及工作模式（不考慮損耗）??Ｆｉｇ．２－２?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ａｎｄ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｏｄｅ?ｏｆ?ＤＳＴＡＴＣＯＭ?（Ｌｏｓｓ?ｉｓ?ｎｏｔ?ｔａｋｅｎ?ｉｎｔｏ?ａｃｃｏｕｎｔ）??ｕｃ?Ｉｓ??（ａ）單相等效電路?（ｂ）電流超前（容性工況）?（ｃ）電流滯后（感性工況）??圖２－３?ＤＳＴＡＴＣＯＭ等效電路及工作模式（考慮損耗）??Ｆｉｇ．２－３?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ａｎｄ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｏｄｅ?ｏｆ?ＤＳＴＡＴＣＯＭ?（Ｌｏｓｓ?ｉｓ?ｔａｋｅｎ?ｉｎｔｏ?ａｃｃｏｕｎｔ）??實(shí)際運(yùn)行中，由于ＤＳＴＡＴＣＯＭ本身以及電抗器等存在一定的有功損耗，故必須將??該損耗考慮進(jìn)來
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 史麗萍;李佳佳;馬艷紅;蔡儒軍;劉鵬;羅朋;謝釗文;;基于電壓空間矢量的STATCOM直接電流控制新方法[J];電工電能新技術(shù);2015年12期

2 趙婷婷;程奇峰;王志豐;;改進(jìn)粒子群算法優(yōu)化的非線性模型預(yù)測(cè)控制[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年04期

3 葉佳卓;楊雄;陳廣威;陳希華;;一種無鎖相環(huán)i_p-i_q檢測(cè)新方法[J];工礦自動(dòng)化;2014年12期

4 李國(guó)華;張影;汪玉鳳;孫強(qiáng);;基于預(yù)測(cè)控制的有源電力濾波器選擇性諧波補(bǔ)償方法[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年10期

5 戴毅;常鮮戎;董正華;;改進(jìn)I_p-I_q法在D-STATCOM電流檢測(cè)的應(yīng)用[J];電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào);2014年07期

6 周嘯;金新民;唐芬;吳學(xué)智;童亦斌;;αβ0坐標(biāo)系下帶不平衡負(fù)載的三相四橋臂變流器控制策略[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年19期

7 常偉;史麗萍;杜坤坤;;改進(jìn)的p-q檢測(cè)法及其在STATCOM中的應(yīng)用[J];電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào);2012年06期

8 劉威葳;丁洪發(fā);段獻(xiàn)忠;;有源電力濾波器選擇性諧波電流控制策略[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2011年27期

9 劉亮;鄧名高;歐陽紅林;;D-STATCOM自適應(yīng)檢測(cè)算法的研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2011年05期

10 張永萍;佟大鵬;田力波;;靈活交流輸電技術(shù)綜述[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2010年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 張傳金;配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2017年

2 楊達(dá)亮;主動(dòng)配電網(wǎng)PWM變流器動(dòng)態(tài)高品質(zhì)控制方法研究[D];廣西大學(xué);2014年

3 趙波;提高靜止同步補(bǔ)償器運(yùn)行性能的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)電力科學(xué)研究院;2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 徐勝光;配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器控制方法及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];廣西大學(xué);2018年

2 曹露文;D-STATCOM新型控制策略及其應(yīng)用優(yōu)化研究[D];天津理工大學(xué);2018年

3 蘇念;應(yīng)用于低壓不平衡電網(wǎng)的STATCOM的研究[D];廣西大學(xué);2017年

4 隨曉娜;基于三相四線制靜止無功發(fā)生器的研究[D];西安科技大學(xué);2016年

5 符式陽;用于三相四線制的STATCOM控制方法的研究與設(shè)計(jì)[D];西安理工大學(xué);2016年

6 潘浩;三相四線制并聯(lián)型APF的技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2016年

7 王思家;三相四線制SVG檢測(cè)與控制算法的研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2015年

8 李建華;配電靜止同步補(bǔ)償器控制器設(shè)計(jì)[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2014年

9 方茂益;D-STATCOM不平衡負(fù)載技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2014年

10 周晨;電容分裂式三相四線制DSTATCOM控制方法研究與應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2846378