本文選題：STATCOM + 級(jí)聯(lián)鏈?zhǔn)蕉嚯娖浇Y(jié)構(gòu)��； 參考：《東南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,電力電子裝置容量的累積增長(zhǎng),使得電力電子裝置在公用電網(wǎng)中產(chǎn)生的電能質(zhì)量問(wèn)題日益嚴(yán)重,對(duì)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行構(gòu)成潛在的威脅,使得電能質(zhì)量受到了嚴(yán)重的影響。因此如何改善電能質(zhì)量問(wèn)題,越來(lái)越受到用戶和電力部門(mén)的關(guān)注。無(wú)功功率作為衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo),如果其不能保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,其將會(huì)降低系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定裕度,導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性降低,增加線路損耗,在變壓器和線路上產(chǎn)生額外的電壓損耗等。因此,研究如何對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行有效補(bǔ)償具非常重要的意義。靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)作為一種較理想的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,得到了越來(lái)越深入的研究和廣泛的應(yīng)用。在高電壓、大功率場(chǎng)合,鏈?zhǔn)絊TATCOM常采用傳統(tǒng)SPWM調(diào)制,其直流電壓利用率不高,需要多個(gè)H橋級(jí)聯(lián),成本較高、可靠性較低。空間矢量調(diào)制技術(shù)(SVPWM)有提高電壓利用率的優(yōu)點(diǎn),可以有效的減少H橋的個(gè)數(shù),但當(dāng)電平數(shù)較多時(shí),其計(jì)算過(guò)于復(fù)雜。因此本文介紹了一種應(yīng)用于星形連接鏈?zhǔn)絊TATCOM的簡(jiǎn)化SVPWM算法,將兩電平空間矢量調(diào)制技術(shù)與載波移相調(diào)制技術(shù)相結(jié)合,能夠有效提高直流電壓利用率并且降低計(jì)算的復(fù)雜性；在此基礎(chǔ)上,本文提出一種直流電壓分層控制策略,以實(shí)現(xiàn)各H橋直流側(cè)電壓的穩(wěn)定與均衡。在仿真軟件PSCAD中搭建模型進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了該調(diào)制算法及直流電壓控制策略的正確性及可行性。最后設(shè)計(jì)搭建一套硬件裝置來(lái)對(duì)仿真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文的主要研究?jī)?nèi)容有：首先研究了多電平STATCOM的不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及STATCOM常用的幾種調(diào)制策略；其次介紹了空間矢量調(diào)制技術(shù),并研究了載波移相技術(shù)同空間矢量調(diào)制技術(shù)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)多電平空間矢量調(diào)制技術(shù)的簡(jiǎn)化；然后對(duì)STATCOM的交流側(cè)和直流側(cè)的控制策略進(jìn)行了研究；最后對(duì)基于SVPWM的級(jí)聯(lián)STATCOM的硬件和軟件進(jìn)行了介紹,并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)波形,驗(yàn)證了本文所提出的控制策略和硬件軟件設(shè)計(jì)的有效性。最后對(duì)本文所做的工作進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié),指出了其中的不足,并對(duì)今后的研究工作內(nèi)容作了展望。
[Abstract]:With the rapid development of modern power electronics technology and the accumulative growth of power electronic device capacity, the power quality problem caused by power electronic device in public power network is becoming more and more serious, which is safe and stable for power system. Economic operation poses a potential threat, which seriously affects the power quality. Therefore, how to improve the power quality has attracted more and more attention from users and power departments. Reactive power as an important index to measure power quality, if it can not guarantee the stable operation of the system, it will reduce the static stability margin of the system, resulting in lower stability of the system and increase the line loss. Generate additional voltage losses on transformers and lines, etc. Therefore, it is very important to study how to compensate reactive power effectively. As an ideal reactive power compensator, static synchronous compensator (STC) has been studied more and more deeply and applied widely. In high voltage and high power situations, traditional SPWM modulation is often used in chain type STATCOM. Its DC voltage utilization ratio is not high, and many H-bridge cascades are needed, which have high cost and low reliability. Space Vector Modulation (SVPWM) has the advantages of improving the voltage utilization ratio and can effectively reduce the number of H-bridges, but when the number of level is more, its calculation is too complex. Therefore, this paper introduces a simplified SVPWM algorithm applied to star connected chain STATCOM. The combination of two-level space vector modulation and carrier phase-shifted modulation can effectively improve the utilization rate of DC voltage and reduce the complexity of calculation. On this basis, a hierarchical control strategy of DC voltage is proposed to realize the stability and equalization of the voltage at the DC side of each H bridge. A simulation model is built in the simulation software PSCAD to verify the correctness and feasibility of the modulation algorithm and DC voltage control strategy. Finally, a set of hardware device is designed to verify the simulation. The main contents of this paper are as follows: firstly, the different topology of multilevel STATCOM and several modulation strategies commonly used in STATCOM are studied; secondly, the space vector modulation technology is introduced, and the combination of carrier phase shift technology and space vector modulation technology is studied. The control strategy of AC side and DC side of STATCOM is studied. Finally, the hardware and software of cascaded STATCOM based on SVPWM are introduced, and the simulation and experimental waveform are given. The effectiveness of the proposed control strategy and hardware and software design is verified. Finally, the work done in this paper is systematically summarized, the shortcomings are pointed out, and the future research work is prospected.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM761.12

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本文編號(hào)：1985793