【摘要】：在690V工業(yè)用電網(wǎng)中,各種感性、容性負(fù)荷的存在導(dǎo)致電網(wǎng)中無功波動(dòng)頻繁、功率因數(shù)低、電能質(zhì)量差。因此,需要對(duì)其進(jìn)行無功補(bǔ)償來提高系統(tǒng)的功率因數(shù),改善用電質(zhì)量。STATCOM(Static Synchronous Compensator,靜止同步無功補(bǔ)償器)在無功補(bǔ)償方面具有響應(yīng)速度快、占地面積小以及補(bǔ)償精度高的優(yōu)點(diǎn),在低壓配電網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。本文主要從STATCOM主電路參數(shù)設(shè)計(jì)、LCL濾波器電流控制和直流側(cè)電容電壓控制進(jìn)行深入研究。本文選擇基于LCL濾波器Y型聯(lián)結(jié)H橋逆變電路作為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并對(duì)其建模。其次,本文對(duì)STATCOM主電路參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。其中LCL濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)遵循總濾波電感最小且濾波效果最佳的原則;而逆變器直流側(cè)電容的選取則考慮電容電壓中主要的二倍頻波動(dòng),將其電壓波動(dòng)限制在合理的范圍內(nèi)。針對(duì)LCL濾波器網(wǎng)側(cè)電流反饋不穩(wěn)的問題,本文用逆變側(cè)電流反饋代替網(wǎng)側(cè)電流反饋。對(duì)于采用逆變側(cè)電流控制存在補(bǔ)償后電網(wǎng)電流畸變率較大、響應(yīng)速度較慢以及補(bǔ)償精度降低的問題,本文采用電容電流負(fù)反饋來抑制諧振尖峰、電容電流前饋來校正指令電流,使補(bǔ)償后電網(wǎng)電流畸變率小、補(bǔ)償精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快且不產(chǎn)生額外的損耗。該控制方法具有穩(wěn)定性較高、控制器參數(shù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)直流側(cè)電容電壓控制,本文采用分層控制的策略對(duì)其進(jìn)行研究。第一層控制為總體直流側(cè)電容電壓控制,第二層控制為相間直流側(cè)電壓均衡控制。針對(duì)總體直流側(cè)電壓控制,本文通過在反饋通道中加入濾波環(huán)節(jié)來抑制直流側(cè)二倍頻波動(dòng),從而抑制了二倍頻分量引起的三次諧波污染。該控制策略與電網(wǎng)之間只進(jìn)行正序有功分量的交換,不會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生污染。針對(duì)相間直流側(cè)電壓均衡控制,本文提出了基于注入零序電壓的電壓均衡控制方法。并討論了在電網(wǎng)電壓平衡和不平衡狀態(tài)下,所需注入的零序電壓分量。本文所提出的分層控制策略不會(huì)向電網(wǎng)中注入負(fù)序和諧波分量,避免了補(bǔ)償過程中對(duì)電網(wǎng)的污染。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM761

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2735365