【摘要】：不可再生能源的日益減少及工業(yè)的迅猛發(fā)展,促使了電能的使用量逐年增加。隨之而來的是,用電負(fù)荷繁雜多變,這給配電網(wǎng)造成了諸多電能質(zhì)量問題,威脅了配電網(wǎng)的穩(wěn)定,嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致配電網(wǎng)崩潰,帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)該現(xiàn)狀問題,配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器(D-STATCOM)被廣泛研究。D-STATCOM不僅能進(jìn)行無功補(bǔ)償,一定程度上還能對(duì)諧波進(jìn)行抑制,提高配電網(wǎng)的供電質(zhì)量及穩(wěn)定性。本文中,主要研究的內(nèi)容是D-STATCOM控制方法的研究與設(shè)計(jì),提高D-STATCOM的性能。首先,敘述了D-STATCOM的研究現(xiàn)狀,并對(duì)常用的、先進(jìn)的控制策略及控制方法進(jìn)行了介紹,分析了各種控制方法的優(yōu)劣。然后對(duì)D-STATCOM進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,得到D-STATCOM的開關(guān)函數(shù)模型和占空比模型,為控制策略的選擇及系統(tǒng)分析提供依據(jù)。從能量交換與傳遞的角度對(duì)D-STATCOM的工作原理進(jìn)行了深入探討,給出了直流側(cè)電壓控制的無功與諧波檢測(cè)法。根據(jù)D-STATCOM的數(shù)學(xué)模型及無功與諧波檢測(cè)方法,確定了D-STATCOM的控制策略,并對(duì)系統(tǒng)特性進(jìn)行了分析,為選擇合適的控制方法打下基礎(chǔ)。通過對(duì)重復(fù)控制理論的研究,選用PI+重復(fù)控制器作為D-STATCOM電流內(nèi)環(huán)的控制器,并進(jìn)行了設(shè)計(jì),使得D-STATCOM的補(bǔ)償性能滿足動(dòng)靜態(tài)要求,同時(shí),對(duì)系統(tǒng)的魯棒性進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì),采用基于DOB結(jié)構(gòu)的魯棒反饋控制方法對(duì)D-STATCOM的魯棒性進(jìn)行了改善,降低其對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的敏感度。最后在MATLAB中對(duì)D-STATCOM系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,完成控制程序的編寫,對(duì)所設(shè)計(jì)的控制器的性能進(jìn)行驗(yàn)證。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用PI+重復(fù)控制器作為控制器的D-STATCOM,它的響應(yīng)速度更快、運(yùn)行范圍更寬、諧波電流含量更小、補(bǔ)償效果符合要求。
【圖文】：

3 D-STATCOM 的無功及諧波檢測(cè)方法及系統(tǒng)分析，電壓外環(huán)的電壓控制器會(huì)逐漸自動(dòng)調(diào)節(jié)其輸出值 ，使其跟蹤非線性負(fù)載基波有功電流 ，而 ，即 跟蹤電網(wǎng)側(cè)電源輸出的電流 。該控測(cè)方法本質(zhì)上是將 D-STATCOM 與待補(bǔ)償?shù)呐潆娋W(wǎng)看作為一個(gè)系統(tǒng),通過對(duì)側(cè)有功電流的跟蹤，，實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償及諧波抑制。

圖 3.6 基于直流側(cè)電壓控制檢測(cè)法的 D-STATCOM 的控制策略原理圖Figure 3.6 The D-STATCOM control strategy schematic based on the Direct voltage contrmethod該方法因省了復(fù)雜的無功及諧波檢測(cè)環(huán)節(jié)，所以不存在檢測(cè)誤差，使令電流足夠精確。同時(shí)，減少了計(jì)算量，縮短了系統(tǒng)的控制周期行計(jì)算對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器運(yùn)算速度及系統(tǒng)開關(guān)頻率要求，既提高控制性能了控降低了成本，這對(duì) D-STATCOM 來說至關(guān)重要。另外，其只對(duì)電網(wǎng)側(cè)一進(jìn)行相位檢測(cè)，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。因此，該方法現(xiàn)已得到廣泛的應(yīng)用。.4 仿真驗(yàn)證直流側(cè)電壓控制檢測(cè)方法的有效性：均以 A 相電流為例進(jìn)行分析：
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM761.12

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2532734