【摘要】：靜止同步補償器(STATCOM)以其調節(jié)靈活、響應迅速、諧波含量小等優(yōu)點,已成為現(xiàn)代無功補償領域最新技術代表。配電網靜止同步補償器(DSTATCOM)作為STATCOM在配電網應用中的衍化物,對改善電能質量起重要作用。因此,研究DSTATCOM控制方法和系統(tǒng)設計具有重要意義。本文以DSTATCOM為研究對象,闡述傳統(tǒng)控制方法和檢測技術并指出可改進之處,探討動態(tài)高品質控制、檢測新方法和軟硬件設計。同時,針對裝置掛網啟動/關機產生電流沖擊及電弧現(xiàn)象提出可行的工程應用方案。論文首先從分析理想情況和非理想情況下的DSTATCOM工作原理開始,采用開關函數(shù)描述法在abc坐標系中進行數(shù)學建模,并將其數(shù)學模型在不同坐標系中進行轉換與分析,為全文研究奠定理論基礎。然后對DSTATCOM傳統(tǒng)的雙閉環(huán)電壓前饋解耦控制、雙閉環(huán)非解耦控制策略進行研究并指出可改進之處,為此展開一種三相系統(tǒng)的新型無鎖相環(huán)控制策略的探討。隨后,出于日常負荷多以單相為主的考慮,展開探討單相級聯(lián)H橋型DSTATCOM系統(tǒng)電容均壓策略。理論研究和仿真結果表明,各控制策略的可行性和有效性。接著對三相DSTATCOM系統(tǒng)基于p-q法、dq法的電流檢測原理進行研究,提出一種改進的dq法電流檢測原理。同時,對基于三維交流量與直流量間坐標變換的電容分裂式三相四線制DSTATCOM系統(tǒng)雙環(huán)檢測控制策略進行研究。理論研究和仿真結果表明,各電流檢測原理與策略的正確性和有效性。最后以模擬裝置掛網啟動存在極大的電流沖擊現(xiàn)象展開分析,提出一種基于預充電路的軟件啟動算法原理及系統(tǒng)關機方案。隨后借助實驗室現(xiàn)有功率模塊進行詳細的三相及單相DSTATCOM系統(tǒng)軟硬件設計,并展開平臺各控制策略驗證工作。實驗結果表明,系統(tǒng)設計的正確性、智能性和策略在工程應用上的有效性。同時,給出了部分裝置掛網啟動數(shù)據(jù)來增強實驗的可信度。
【圖文】：

邐ｓ逡逑由式（３－３）可說明，ＰＣＣ處電壓前饋控制實現(xiàn)了電流內環(huán)參量ｚ＿ｄ、的解耦控制。由逡逑此式，可設計出如圖３－１所示的雙閉環(huán)電壓前饋解耦控制策略框圖。逡逑１—０％－邋＾ｒｒｒ＾ｔｌｈ，邐￣￣￣￣Ｖ￣＼￣，邋ｒ逡逑，贊Ｉ邋ｆｂ逡逑１１１邋＾邋Ｉｎ邋．邋ｔｗ＾ｃ邋ＴＴ，逡逑電壓彳，感器Ｉ丨電流傳ｙ器丨ｉ邋ｓｐｗｍ邋ｉ逡逑邐；邋＾ｓａ，，ｓｂ．ｓｃ邋ｊｒ邋＾邋ｃａ，ｃｂ，ｃｃ邋Ｗｃａ邋ＵＱ＾邋Ｕ邋N逡逑Ｉ同步＋計ｊ邋ａｂｃ＼邋ｄｑ邋］邋｜邋（ｑ邋NB邋ａｂ：ｃ￣｜邋［？ｌ逡逑＿＿邐＿＿＾ｑｉ邋ｒ邐逡逑圖３－１雙閉環(huán)電壓前饋解耦控制策略框圖逡逑Ｆｉｇ．３－１邋Ｄｕａｌ邋ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ邋ｖｏｌｔａｇｅ邋ｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄ邋ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｓｔｒａｔｅｇｙ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑由圖３－１可見，內環(huán)有功指令電流是由外環(huán)電壓ＰＩ調節(jié)器產生，用于穩(wěn)定控制系統(tǒng)逡逑直流側電壓在指令值處，而無功指令電流則根據(jù)輸出電流目標值進行給定，用于調節(jié)無逡逑功電流的性質與大小。有功無功指令電流與反饋電流在ｄｑ坐標系中的直流分量進行跟逡逑蹤比較，利用內環(huán)ＰＩ調節(jié)器、坐標反變換及正弦脈寬調制技術（ＳＰＷＭ）得到控制開關管逡逑通斷的脈沖信號

頻率／ｒａｄ邋？邋ｓ＿１邐頻率／ｒａｄ邋＿邋ｓ＿Ｉ逡逑圖３－３理想ＰＲ調節(jié)器諧振環(huán)節(jié)的頻率特性圖邐圖３＊４理想ＰＲ調節(jié)器頻率特性圖逡逑Ｆｉｇ．３－３邋Ｂｏｄｅ邋ｐｌｏｔ邋ｏｆ邋ｒｅｓｏｎａｎｔ邋ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ邋ｆｏｒ邋ｉｄｅａｌ邐Ｆｉｇ．３－４邋Ｂｏｄｅ邋ｐｌｏｔ邋ｏｆ邋ｉｄｅａｌ邋ＰＲ邋ｒｅｇｕｌａｔｏｒ逡逑ＰＲ邋ｒｅｇｕｌａｔｏｒ逡逑為能直觀體現(xiàn)ＰＲ調節(jié)器的諧振環(huán)節(jié)特性，進行相關參量取值Ｂｏｄｅ圖分析。�。Γ剑�、逡逑ＡＴｒ＝１、0）ｎ＝２７ｒｘ５０邋ｒａｄ＿ｓ－１時的ＰＲ調節(jié)器諧振環(huán)節(jié)Ｂｏｄｅ圖，如圖３－３所示。由圖可見，逡逑諧振環(huán)節(jié)在處具有極高的增益，反映出該諧振環(huán)節(jié)可實現(xiàn)相應頻率正弦量信號的零逡逑２６逡逑
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM761.12

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本文編號：2674109