本文關鍵詞：不對稱負荷補償?shù)逆準絊TATCOM控制系統(tǒng)的研究

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【摘要】：靜止同步補償器(STATCOM)是柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)中的一種核心裝置。為了減小不平衡電壓對系統(tǒng)供電性能的影響,STATCOM可以工作在不對稱負荷補償?shù)哪Ｊ较隆１疚膶橋串聯(lián)型鏈式STATCOM的關鍵技術進行研究,研究了階梯波調制方法、直流電容電壓平衡控制和不對稱負載的平衡補償?shù)葐栴}。首先闡述了鏈式STATCOM的基本工作原理,在此基礎上,運用同步旋轉坐標變換在同步兩相坐標系下建立了鏈式STATCOM的數(shù)學模型。針對階梯波調制方法的鏈式STATCOM,深入探討了其調制原理及具體實現(xiàn)方式,并給出了階梯波開通角度的數(shù)學表達式。分析了階梯波調制方法的電容電壓不平衡現(xiàn)象,并給出了電容電壓波動的數(shù)學表達式,在此基礎上得到電容電壓不平衡的規(guī)律。采用了選擇開通方式平衡電容電壓的控制方法,介紹了這種控制策略的原理和工作模式判斷方法,并在仿真中對比了采用此種平衡控制方法與未采用平衡控制方法電容電壓波形,驗證了基于選擇開通方式平衡電容電壓的控制方法的有效性。采用了一種適用于補償不對稱負荷的鏈式STATCOM控制系統(tǒng)方案。該方案結合ip-iq法和對稱分量法的分相導納檢測算法,詳細介紹了基于對稱分量法的檢測導納算法以及ip-iq法。考慮STATCOM等效串聯(lián)電阻引起的系統(tǒng)非線性,使控制系統(tǒng)難以設計,將引起系統(tǒng)非線性部分分離出來,通過擬合函數(shù)的方式,找到以電納Bg為輸入,以控制角為輸出的函數(shù)。控制器采用模糊PID方法,使系統(tǒng)具有了良好的動態(tài)性能。針對直接網側導納反饋、擬合函數(shù)模塊+直接網側導納反饋、負載導納前饋+擬合函數(shù)模塊+直接網側導納反饋這三種控制方法進行了比較,分析了其中各部分引起的延遲時間。采用負載導納前饋+擬合函數(shù)模塊+網側導納反饋的不對稱負荷平衡補償方法,其中,負載導納前饋響應速度快,網側導納反饋穩(wěn)態(tài)無靜差。在仿真平臺搭建模型,驗證了三種控制算法的正確性與有效性。針對提出的調制策略、電壓平衡控制方法以及STATCOM用于不平衡負荷補償?shù)目刂品椒ǖ认嚓P問題進行了實驗,搭建了380V/5A鏈式STATCOM實驗系統(tǒng),并在實驗平臺上進行了實驗驗證。
【關鍵詞】：STATCOM 階梯波調制 電容電壓控制 不對稱負荷
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM761
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 研究背景及意義12-14
• 1.2 STATCOM發(fā)展過程14-15
• 1.3 鏈式STATCOM的國內外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 鏈式STATCOM的電容電壓平衡控制15-17
• 1.3.2 鏈式STATCOM的載波調制技術17-18
• 1.3.3 不對稱負載電容電壓平衡補償方法18
• 1.4 本文的主要研究內容18-19
• 1.5 本章小結19-20
• 第2章 鏈式STATCOM基本原理及其調制方法20-28
• 2.1 STATCOM原理分析20-22
• 2.2 STATCOM數(shù)學模型22-25
• 2.3 階梯波調制的基本原理25-26
• 2.4 開通角度的計算方法26-27
• 2.5 本章小結27-28
• 第3章 電容電壓的平衡控制方法28-35
• 3.1 電容電壓變化28-31
• 3.2 電容電壓平衡控制的參數(shù)選擇31
• 3.3 選擇開通方式平衡電壓的控制方法31-34
• 3.3.1 選擇開通方式平衡電壓的控制策略原理31-34
• 3.3.2 工作模式判斷34
• 3.4 本章小結34-35
• 第4章 鏈式STATCOM控制系統(tǒng)設計35-48
• 4.1 不對稱負荷平衡補償控制系統(tǒng)35-41
• 4.2 控制器設計41-47
• 4.2.1 模糊PID控制41-43
• 4.2.2 控制方法43-47
• 4.3 本章小結47-48
• 第5章 仿真及實驗結果分析48-65
• 5.1 仿真模型48-51
• 5.2 仿真結果分析51-58
• 5.3 實驗裝置說明58-60
• 5.4 實驗結果分析60-64
• 5.5 本章小結64-65
• 第6章 結論與展望65-67
• 6.1 總結65
• 6.2 展望65-67
• 參考文獻67-70
• 致謝70

【參考文獻】

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本文編號：640451