低壓SVG的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，電力用戶對(duì)供電質(zhì)量和可靠性越來(lái)越敏感。目前，電力系統(tǒng)存在無(wú)功補(bǔ)償容量不足，而系統(tǒng)中無(wú)功負(fù)荷，特別是沖擊性無(wú)功負(fù)荷的存在，不僅增加了各種損耗，而且嚴(yán)重影響了用戶端的電能質(zhì)量。因此，實(shí)時(shí)快速的無(wú)功功率補(bǔ)償對(duì)提高電能質(zhì)量和降低投入成本具有十分重要的意義。相比于傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置，STATCOM有著更好的工作性能，如工作范圍寬、響應(yīng)速度快等。
　　 本文的研究對(duì)象是低壓STATCOM。在第一章，介紹無(wú)功補(bǔ)償裝

2、置發(fā)展情況以及STATCOM的研究現(xiàn)狀;在第二章對(duì)STATCOM的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了分析;在第三章介紹了基于dq理論的無(wú)功檢測(cè)和實(shí)現(xiàn)方法;然后，介紹了針對(duì)設(shè)備級(jí)和元件級(jí)的幾種控制方法和優(yōu)化方法。這是本文的重點(diǎn)。在裝置級(jí)控制中提出了簡(jiǎn)化型無(wú)電阻反饋控制方法，結(jié)合實(shí)際工程等效電阻時(shí)變且難以精確測(cè)量的特性，通過(guò)仿真驗(yàn)證了這種方法的穩(wěn)態(tài)性能優(yōu)于微分幾何控制方法，解藕性能優(yōu)于逆系統(tǒng)控制方法;元器件級(jí)控制中根據(jù)直流電壓利用率高和易于數(shù)字實(shí)現(xiàn)的

3、特點(diǎn)，選取了空間矢量PWM控制方法。
　　 不平衡控制是STATCOM實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用時(shí)所面臨的技術(shù)難題之一。電網(wǎng)電壓不平衡現(xiàn)象在配電網(wǎng)中普遍存在，電網(wǎng)電壓的不平衡會(huì)給STATCOM裝置造成不利影響。在第四章，應(yīng)用開(kāi)關(guān)函數(shù)法和負(fù)序網(wǎng)絡(luò)分析法從STATCOM逆變器的輸出性能和裝置的過(guò)流兩方面詳細(xì)地分析了電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)STATCOM裝置的影響。然后提出了綜合利用改進(jìn)的開(kāi)關(guān)函數(shù)調(diào)制法和負(fù)序電壓前饋控制的不平衡控制策略，克服了單獨(dú)使用改進(jìn)

4、的開(kāi)關(guān)函數(shù)調(diào)制法和負(fù)序電壓前饋控制策略存在的缺陷，解決了STATCOM輸出電流中的諧波問(wèn)題和裝置的過(guò)流問(wèn)題。針對(duì)STATCOM改善供電電壓的不平衡度，第四章提出了正、負(fù)序雙控制環(huán)相疊加的不平衡控制策略，正、負(fù)序控制環(huán)實(shí)現(xiàn)了無(wú)電流控制，使STATCOM既能很好的補(bǔ)償電壓又能改善不平衡度。
　　 為了有效濾除逆變器產(chǎn)生的高頻諧波，論文首先分析了各種形式濾波器的濾波性能，指出對(duì)LCL型輸出濾波器的濾波電容串聯(lián)一個(gè)阻值不大的電阻能有效抑

5、制與電網(wǎng)發(fā)生的諧振，然后從無(wú)功補(bǔ)償能力和瞬態(tài)電流跟蹤能力兩方面分析了輸出濾波器對(duì)STATCOM裝置的影響，并以此為基礎(chǔ)提出運(yùn)用改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行輸出濾波器參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，將各優(yōu)化目標(biāo)對(duì)裝置的影響程度考慮到適應(yīng)度函數(shù)中。實(shí)例設(shè)計(jì)表明該方法能夠確保輸出濾波器更好地滿足STATCOM的要求。
　　 利用MATLAB/SIMULINK仿真軟件對(duì)上述STATCOM的物理模型進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證其對(duì)電網(wǎng)功率因數(shù)提高作用;采用STATCOM的數(shù)學(xué)