本文關(guān)鍵詞：三相不平衡系統(tǒng)中D-STATCOM研究

  更多相關(guān)文章： 電壓型四象限變換器 LCL 濾波器 機側(cè)電流 電流雙環(huán) D-STATCOM

【摘要】：為了解決電力網(wǎng)絡(luò)中電能質(zhì)量不高的問題,憑借更好的諧波抑制性能、更迅速的動態(tài)響應(yīng)速度和更顯著的經(jīng)濟效益,D-STATCOM具有很重要的研究意義。傳統(tǒng)電壓型四象限變換器通過采用PWM技術(shù),具有網(wǎng)側(cè)電流可控、能量可雙向流動等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。在大功率場合下,傳統(tǒng)電壓型四象限變換器為了保證效率,開關(guān)頻率一般很低,為了滿足諧波標準要求,網(wǎng)側(cè)電感的值需要很大,以保證諧波的有效濾除,但是網(wǎng)側(cè)電感的加大也會導致系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度的降低、裝置體積和成本的增加。在相同的諧波標準要求下,由于高頻段更好的衰減特性,LCL濾波器電感的總和取值可以比單L濾波器電感的值更小,進而使得裝置體積變小,成本降低。然而LCL濾波器的引入會使得原來的一階系統(tǒng)變?yōu)槿A系統(tǒng),含有明顯的諧振尖峰,導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定,因此對D-STATCOM控制系統(tǒng)的設(shè)計需要考慮諧振的抑制方法。D-STATCOM通過對不平衡電流進行各序分量檢測,在閉環(huán)控制系統(tǒng)下可以實現(xiàn)各序分量補償。本文首先對電壓型四象限變換器的工作原理進行了相關(guān)介紹,并在電路理想的假設(shè)下,基于三相靜止abc坐標系、兩相靜止αβ坐標系和兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標系這三種坐標系下,建立了基于LCL濾波器的三相電壓型四象限變換器的數(shù)學模型。在建立數(shù)學模型之后,本文通過比較LCL濾波器和單L濾波器得出了LCL濾波器的相關(guān)特性。根據(jù)LCL濾波器的特性,文章首先介紹了常規(guī)的電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)控制器的設(shè)計,并在該設(shè)計的基礎(chǔ)上,研究了針對LCL濾波器的諧振抑制的方法,包括無源阻尼法和有源阻尼法。鑒于有源阻尼法在損耗、效率等因素的優(yōu)勢,本文將常規(guī)雙閉環(huán)系統(tǒng)中的電流單環(huán)變?yōu)殡娏麟p環(huán),并對該控制系統(tǒng)控制器的設(shè)計進行了研究,并通過仿真實驗對設(shè)計進行了驗證,實驗證明設(shè)計合理有效,系統(tǒng)工作正常。對D-STATCOM的研究,本文主要以基于LCL濾波器的電壓型四象限變換器作為電路結(jié)構(gòu),以電流內(nèi)環(huán)為網(wǎng)側(cè)電流和機側(cè)電流的雙環(huán)控制系統(tǒng)作為基本控制策略,通過對不平衡電流進行各序分量檢測,對各序分量進行建模,得出D-STATCOM的控制策略,并通過仿真實驗對設(shè)計進行了驗證,實驗證明系統(tǒng)補償效果良好。
【關(guān)鍵詞】：電壓型四象限變換器 LCL 濾波器 機側(cè)電流 電流雙環(huán) D-STATCOM
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM761.12;TM46
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-14
• 1.1 D-STATCOM研究意義10-11
• 1.2 D-STATCOM的研究現(xiàn)狀11
• 1.3 LCL濾波器的提出11-12
• 1.4 基于LCL濾波器的電壓型四象限變換器的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.5 本文主要內(nèi)容13-14
• 2 三相電壓型四象限變換器數(shù)學模型14-25
• 2.1 三相電壓型四象限變換器的工作原理14-17
• 2.2 基于LCL濾波器的三相電壓型四象限變換器的數(shù)學模型17-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 D-STATCOM控制系統(tǒng)設(shè)計25-60
• 3.1 LCL濾波器特性分析25-27
• 3.2 雙閉環(huán)電壓電流控制系統(tǒng)27-34
• 3.3 LCL濾波器諧振抑制方法34-54
• 3.4 仿真結(jié)果54-59
• 3.5 本章小結(jié)59-60
• 4 負載不平衡補償60-72
• 4.1 負載不平衡下各序分量數(shù)學模型60-61
• 4.2 各序補償分量檢測61-67
• 4.3 各序補償控制策略67-70
• 4.4 仿真結(jié)果70-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 5 實驗結(jié)果及結(jié)果分析72-80
• 5.1 實驗樣機介紹72-73
• 5.2 實驗結(jié)果及結(jié)果分析73-78
• 5.3 本章小結(jié)78-80
• 6 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 總結(jié)80-81
• 6.2 展望81-82
• 致謝82-83
• 參考文獻83-86

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