模塊化DSTATCOM裝置研制.pdf

1、電能在我國的工業(yè)生產和人們的日常生活中扮演著十分重要的角色，電力行業(yè)的發(fā)展是國家現代化建設和經濟水平提升的重要支柱。目前我國電力系統長期存在無功補償容量不足的情況，這不僅增加了電力系統中因電能傳輸而產生的損耗，同時對電力用戶端的電能質量帶來了危害。應用于配電網中的配電網靜止同步無功補償器(DSTATCOM)技術屬于電力用戶技術的一種，國內外一些學者將這種技術稱為DFACTS，視其為FACTS技術在配電網的延伸。作為新一代的并聯型無功補償

2、裝置，DSTATCOM在改善電網電能質量方面發(fā)揮著重要的作用。
　　首先，本文對無功補償裝置的研究背景和意義進行介紹，概述了STATCOM的發(fā)展歷程以及研究現狀。對DSTATCOM的工作原理進行分析，根據DSTATCOM的拓撲結構建立了系統在三相abc靜止坐標系下的數學模型、兩相αβ坐標系下的數學模型，為深入分析直接功率控制(DPC)奠定了基礎。
　　其次，本文分析了傳統的基于電壓定向的直接功率控制(VO-DPC)，由于傳統

3、的VO-DPC功率內環(huán)采用的是滯環(huán)比較器，導致控制系統的精度較差，且功率器件的開關頻率不固定，給交流側濾波器的設計帶來了困難。本文提出一種基于SPWM的雙環(huán)預測直接功率控制策略，該控制策略將直接功率控制與預測控制相結合來獲得高品質的控制效果。同時用SPWM調制取代了傳統的邏輯開關表，解決了功率器件開關頻率不固定的問題。由于傳統的SPWM調制方法中直流側電壓利用率低，本文研究、比較了三種工程上簡單易行的調制波優(yōu)化方式，能夠提高DSTATC

4、OM直流側電壓利用率。通過搭建仿真模型對本文所提控制策略進行驗證。
　　然后，本文給出了DSTATCOM主電路的設計以及以DSP+FPGA為核心的控制系統設計方案，并對設計思路和工作原理進行詳述。對DSTATCOM裝置的實際工程問題進行研究，包括裝置的機械設計和散熱設計。在本文設計的模塊化DSTATCOM樣機上進行實驗，實驗結果驗證了本文所提理論的正確性。
　　最后，對DSTATCOM并聯技術進行研究。針對傳統并聯方案中單臺