大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)中級聯(lián)STATCOM的控制方法研究.pdf

1、隨著大規(guī)模的風(fēng)電場投入使用，其并網(wǎng)對電能質(zhì)量產(chǎn)生的負(fù)面影響日趨嚴(yán)重。通過在風(fēng)電場的出口配備無功補(bǔ)償裝置可以動態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)中的無功功率，穩(wěn)定并網(wǎng)接入點電壓，提高風(fēng)電機(jī)組低電壓和故障穿越能力，減少大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對大電網(wǎng)的沖擊。故本文針對風(fēng)電場中級聯(lián)STATCOM裝置的控制方法進(jìn)行深入研究。
　　首先，系統(tǒng)介紹了高壓大容量STATCOM常用主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，比較它們的優(yōu)缺點后，得出級聯(lián)型拓?fù)涞膬?yōu)勢所在。利用矢量圖分析級聯(lián)STATCOM的工作

2、原理，對系統(tǒng)主電路參數(shù)進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計，詳細(xì)分析了單極倍頻SPWM調(diào)制策略性質(zhì)并闡述其優(yōu)點。
　　其次，針對級聯(lián)STATCOM的直流側(cè)電壓難以平衡問題，提出基于有功功率均等分配的直流側(cè)電容電壓平衡控制方法。通過調(diào)節(jié)其交流側(cè)吸收的有功功率來控制直流側(cè)電壓的大小，采用分層協(xié)調(diào)控制策略實現(xiàn)級聯(lián)STATCOM的整體有功、無功控制，上層采用解耦實現(xiàn)總體有功、無功控制，下層通過模塊控制器實現(xiàn)有功功率均等分配控制。仿真和實驗結(jié)果表明，該方法有效解

3、決了級聯(lián)STATCOM直流側(cè)電容電壓難以平衡的關(guān)鍵問題。
　　再次，針對不平衡工況下級聯(lián)STATCOM的控制問題，提出基于正序-負(fù)序解耦PWM的控制方法。分析了其在不平衡工況下的工作特性，采用讓級聯(lián)STATCOM輸出等效負(fù)序電壓的辦法來保證接入點的電壓平衡。推導(dǎo)了系統(tǒng)在正序和負(fù)序環(huán)境下的解耦控制方程，分析其延伸出來的無功補(bǔ)償和電壓控制兩種工作模式。根據(jù)不平衡度的三個范圍，提出分時段補(bǔ)償控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了裝置的最大化利用。仿真和實驗結(jié)