本文關鍵詞：大容量鏈式STATCOM主電路及控制策略的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鏈式STATCOM有著響應速度快、體積小,造價低、易冗余等諸多優(yōu)點,是第三代無功補償裝置的典型代表,鏈式STATCOM的應用能顯著地提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定極限,提升風電場的低電壓穿越能力,提升電力系統(tǒng)電能質量,并能有效降低網絡中獲得損耗。作為二十一世紀新興發(fā)展的技術,鏈式STATCOM在智能化輸配電網中有著極為廣闊的前景,因此需要針對鏈式STATCOM開展深入而廣泛的研究。本文根據實際的工程需要對STATCOM的主電路及其控制策略展開了深入廣泛的研究。 文章首先介紹了鏈式STATCOM的工作原理,根據瞬時無功理論確立了同步旋轉坐標系的變換矩陣,建立了鏈式STATCOM在同步旋轉坐標系下的數(shù)學模型并予以分析,結合實際鏈式STATCOM產品的研發(fā),選取了鏈式STATCOM的主電路拓撲結構,確立了主電路的拓撲結構及主要器件參數(shù)類型。 研究設計了鏈式STATCOM的控制策略,并在PSCAD中搭建了仿真模型予以驗證。器件級控制策略采用調制波反相的單極倍頻的載波移相技術,各個H橋載波相位依次相差180°/N載波頻率選擇為500Hz；裝置級控制策略采用直接電流解耦和三級直流穩(wěn)壓的控制策略,保證了裝置的動態(tài)無功響應以及直流側電容電壓的穩(wěn)定；系統(tǒng)級控制策略設計了恒母線電壓以及恒功率的控制方式。 分析了忽略負序和負序電壓前饋的直接電流解耦控制策略在系統(tǒng)不平衡工況下存在的問題,建立了鏈式STATCOM在系統(tǒng)電壓不平衡工況下的數(shù)學模型,在此基礎上提出了一種改進的正負序雙電流內環(huán)的控制策略,既解決了系統(tǒng)不衡工況下鏈式STATCOM過流及換流鏈電壓不均衡的問題,同時也優(yōu)化了平衡系統(tǒng)換流鏈的直流電壓均衡,保證了裝置持續(xù)穩(wěn)定的工作以及功能作用的發(fā)揮。 在PSCAD軟件中搭建了STATCOM的仿真模型,驗證了各個控制策略的有效性。
【關鍵詞】：鏈式STATCOM 同步旋轉坐標系 載波移相技術 直接電流解耦控制策略 三級直流電容電壓平衡控制策略 負序電壓前饋控制策略 改進的正負序雙電流內環(huán)控制策略
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TM761.1
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 課題的背景及意義11-13
• 1.2 鏈式STATCOM及其控制方法研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文的主要工作及結構安排14-17
• 2 基于瞬時無功理論的鏈式STATCOM數(shù)學模型17-27
• 2.1 鏈式STATCOM的基本工作原理17-19
• 2.2 瞬時無功理論——dq變換19-22
• 2.3 鏈式STATCOM數(shù)學模型的建立22-27
• 3 鏈式STATCOM的主電路結構及參數(shù)選取27-39
• 3.1 鏈式STATCOM性能指標及拓撲結構27-29
• 3.1.1 鏈式STATCOM性能指標要求27-28
• 3.1.2 鏈式STATCOM主電路拓撲結構研究28-29
• 3.2 鏈式STATCOM主電路參數(shù)設計29-37
• 3.2.1 連接電抗器29-31
• 3.2.2 等效損耗電阻R31-32
• 3.2.3 鏈節(jié)H橋直流測電容C32-34
• 3.2.4 啟動電阻的選擇34-37
• 3.3 小結37-39
• 4 針對平衡系統(tǒng)的鏈式STATCOM控制策略設計與實現(xiàn)39-69
• 4.1 器件級控制策略40-44
• 4.2 裝置級控制策略44-53
• 4.2.1 直接電流解耦控制策略的設計與實現(xiàn)44-49
• 4.2.2 三級直流電容電壓平衡控制策略的設計與實現(xiàn)49-53
• 4.3 系統(tǒng)級控制策略53-55
• 4.3.1 恒定無功功率控制模式53-54
• 4.3.2 恒定母線電壓控制策略54-55
• 4.4 PSCAD模型仿真結果分析55-67
• 4.4.1 啟動仿真結果及分析55-57
• 4.4.2 鏈式STATCOM運行特性分析57-65
• 4.4.3 鏈式STATCOM系統(tǒng)級控制效果仿真65-67
• 4.5 小結67-69
• 5 不平衡系統(tǒng)的鏈式STATCOM控制策略設計與實現(xiàn)69-101
• 5.1 不平衡工況下鏈式STATCOM的基本問題與對策分析69-85
• 5.1.1 不平衡工況鏈式STATOM運行特性分析69-80
• 5.1.2 不平衡工況下鏈式STATCOM應對策略分析80-85
• 5.2 鏈式STATCOM正負序雙環(huán)控制策略的研究與實現(xiàn)85-99
• 5.2.1 不平衡工況下鏈式STATCOM的數(shù)學模型85-88
• 5.2.2 改進的正負序雙環(huán)控制策略的研究與實現(xiàn)88-91
• 5.2.3 改進的正負序雙電流內環(huán)控制策略仿真結果分析91-99
• 5.3 小結99-101
• 6 結論與展望101-103
• 6.1 結論101
• 6.2 展望101-103
• 參考文獻103-107
• 作者簡歷107-111
• 學位論文數(shù)據集111

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  本文關鍵詞：大容量鏈式STATCOM主電路及控制策略的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：359221