基于靜止同步無功補償裝置的電網(wǎng)電壓控制研究.pdf

1、在經(jīng)濟發(fā)展的同時，各種大功率電力負荷被廣泛應用，這些大功率負荷會導致電網(wǎng)損耗增加，感性負荷會導致無功功率增加，從而會使電網(wǎng)電壓發(fā)生波動；加之變壓器本身含有阻抗，在用戶側負荷的變化同時會產(chǎn)生壓降，系統(tǒng)功率在不斷的傳輸?shù)耐瑫r，最終會導致電壓發(fā)生大范圍的波動，在解決電網(wǎng)電能質(zhì)量中電壓波動問題時，采取無功功率就地補償可以減少功率在傳輸過程中的損耗，且正確合理的無功補償對電能的傳輸尤為重要。作為柔性交流輸電系統(tǒng)的核心的靜止同步無功補償器（STAT

2、COM）被廣泛應用到電力系統(tǒng)中用于無功補償，在控制電壓穩(wěn)定上較其他補償裝置存在更多的優(yōu)勢。
　　本文結合研究目的，針對靜止同步無功補償器（STATCOM)的工作原理做了理論研究。構建了基于三相靜止abc坐標變換和兩相旋轉(zhuǎn) dq坐標系的數(shù)學模型，并采用兩相旋轉(zhuǎn) dq坐標數(shù)學模型作為研究重點進行控制策略的設計。控制系統(tǒng)結構采用了基于電壓、電流雙環(huán)負反饋控制的結構形式；基于矢量控制思想，結合前饋補償實現(xiàn)了有功電流和無功電流的解耦控制；并

3、結合工程設計法進行了調(diào)節(jié)器參數(shù)的設計。針對系統(tǒng)中不確定性，通過改進控制方案來改善電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性。在工程實踐中，常規(guī) PI控制方式應用比較廣泛，它是在系統(tǒng)工作運行前，對PI參數(shù)進行初始值設定，但是當外界系統(tǒng)發(fā)生改變時，不能對PI參數(shù)進行實時的調(diào)節(jié)，所以在針對電力系統(tǒng)中短路故障時，本文考慮利用傳統(tǒng)PI控制基礎上引入模糊控制理論的方法來控制STATCOM。通過該控制策略能夠根據(jù)系統(tǒng)中負載的變化，實時的發(fā)出或者吸收無功功率來控制系統(tǒng)公共節(jié)點電壓

4、穩(wěn)定在給定值附近。基于MATLAB仿真軟件構建了仿真模型將模糊數(shù)學理論應用到傳統(tǒng)PI方式上，組成新的模糊PI控制器，不但具有傳統(tǒng)PI的準確性的性能，同時還具有模糊控制較強的魯棒性和靈活性。在本課題中針對系統(tǒng)結構的突變，在模糊PI控制下能夠穩(wěn)定，快速的跟蹤保持系統(tǒng)公共節(jié)點電壓在給定值附近。
　　通過仿真研究完成了數(shù)學模型和仿真模型正確性的驗證、控制策略和控制參數(shù)設計正確性的驗證?；谀：齈I控制器能夠在系統(tǒng)短路故障時，動態(tài)在線的修改