基于瞬時(shí)無功理論的SATATCOM電流檢測方法與控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)中非線性負(fù)載、沖擊性負(fù)載的增加，電能質(zhì)量問題愈加受到人們的關(guān)注，無功補(bǔ)償和諧波抑制技術(shù)也由此成為研究熱點(diǎn)。靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）作為柔性交流輸電的核心裝備之一，具有良好的補(bǔ)償性能，已逐漸成為無功功率補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展趨勢。本文通過理論分析以及仿真建模，系統(tǒng)地研究了STATCOM的無功電流檢測方法及其控制技術(shù)。
　　 本文首先分析了基于瞬時(shí)無功功率理論的兩種經(jīng)典檢測方法p-q法和ip-iq法的不足之處。然后對物理實(shí)現(xiàn)

2、中的電路結(jié)構(gòu)與低通濾波環(huán)節(jié)進(jìn)行了改進(jìn)，提出一種基于電流平均值進(jìn)行濾波的改進(jìn)檢測方法。該方法不需要鎖相環(huán)電路，簡化了檢測電路結(jié)構(gòu)，且提高了檢測算法的響應(yīng)速度。在電壓無畸變和電壓有畸變兩種情況下，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該方法的有效性和正確性。
　　 本文總結(jié)了STATCOM直接電流控制方式相對于間接電流控制方式的優(yōu)勢，重點(diǎn)討論了基于PWM跟蹤技術(shù)的兩種直接電流控制方法——滯環(huán)控制和三角波控制。同時(shí)，詳細(xì)介紹了滯環(huán)寬度的設(shè)置以及PI調(diào)節(jié)器的參

3、數(shù)設(shè)計(jì)。最后對兩種控制方法進(jìn)行仿真，結(jié)果表明：滯環(huán)控制的開關(guān)頻率隨著滯環(huán)寬度改變而改變，滯環(huán)寬度越大，開關(guān)頻率越高，開關(guān)損耗也就越大。但此時(shí)補(bǔ)償電流的跟蹤效果較好，諧波含量較低；此外，仿真結(jié)果還說明，三角波控制的開關(guān)頻率是固定的，開關(guān)損耗相對較小，但采用三角波控制會(huì)在補(bǔ)償電流中引入與三角載波同頻率的高頻畸變分量。
　　 在Matlab/Simulink仿真環(huán)境中，搭建了STATCOM的系統(tǒng)模型，通過在線性負(fù)載、非線性負(fù)載以及沖擊

4、負(fù)載三種情況下的仿真，比較了傳統(tǒng)電流檢測方法和改進(jìn)檢測方法的檢測效果，并研究了滯環(huán)控制方法和三角波控制方法的響應(yīng)特性。結(jié)果表明，在線性和非線性負(fù)載下，傳統(tǒng)的ip-iq檢測法和改進(jìn)檢測法都能準(zhǔn)確檢測出STATCOM所需補(bǔ)償?shù)臒o功電流，但改進(jìn)檢測算法的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能更好；再者，STATCOM在滯環(huán)控制和三角波控制兩種控制策略下，均能準(zhǔn)確快速的跟蹤指令電流，實(shí)現(xiàn)有效的諧波與無功補(bǔ)償，改善系統(tǒng)的運(yùn)行性能，但補(bǔ)償后系統(tǒng)電流的諧波含量則因兩種控制方式