配電變一體化靜止同步補(bǔ)償器理論與技術(shù)研究.pdf

1、靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）技術(shù)是電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊环N有效手段，具有補(bǔ)償性能好、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，運(yùn)行范圍寬的特點(diǎn)，能對(duì)電力系統(tǒng)中的穩(wěn)定以及快速變動(dòng)的無(wú)功負(fù)荷進(jìn)行快速的補(bǔ)償，目前已得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功負(fù)荷的高效補(bǔ)償，研究無(wú)功補(bǔ)償裝置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和接入方式，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和電路參數(shù)，并根據(jù)其補(bǔ)償機(jī)理和數(shù)學(xué)模型提出行之有效的控制策略等，對(duì)STATCOM技術(shù)的研究而言具有重要的意義。本文將主要圍繞上述問(wèn)題展開(kāi)研究工作。
　

2、　 本文提出在電力系統(tǒng)高低電壓等級(jí)交匯點(diǎn)的配電變壓器處采用配電變一體化STATCOM（以下簡(jiǎn)稱(chēng)DT-STATCOM）的接入方式和技術(shù)，從而能對(duì)配電網(wǎng)負(fù)荷實(shí)現(xiàn)集中高效的無(wú)功補(bǔ)償。通過(guò)對(duì)DT-STATCOM系統(tǒng)的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、電路參數(shù)優(yōu)化等方面的研究，表明DT-STATCOM技術(shù)能有效地降低裝置的接入電壓，從而有利于選擇最優(yōu)的功率器件參數(shù)和主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過(guò)多模塊協(xié)調(diào)和并聯(lián)運(yùn)行方式，解決了提高裝置補(bǔ)償容量和降低系統(tǒng)損耗的問(wèn)題。在主電路

3、結(jié)構(gòu)上，提出利用配電變壓器的繞組抽頭接入漏感來(lái)充當(dāng)裝置輸出濾波器的連接電感，節(jié)省了額外的后級(jí)電感，改善了濾波環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，并依據(jù)一定的優(yōu)化原則得到DT-STATCOM主電路各參數(shù)的取值范圍。
　　 基于DT-STATCOM拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特殊性，重點(diǎn)對(duì)DT-STATCOM通過(guò)配電變壓器抽頭接入方式進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)墓ぷ鳈C(jī)理進(jìn)行了闡述，并在基于等效電路建立了DT-STATCOM系統(tǒng)的輸入—輸出數(shù)學(xué)模型，從其數(shù)學(xué)模型出發(fā)，給出了基于功率平衡的電

4、流跟蹤控制方法?；诠β势胶獾目刂撇呗岳米儔浩鞯蛪贺?fù)載側(cè)和高壓供電側(cè)的電氣量信息進(jìn)行綜合計(jì)算構(gòu)造補(bǔ)償電流指令，從原理上可適用于補(bǔ)償裝置不同的抽頭接入方式和接入位置，具有更好的適用性，同時(shí)也具有較好的電流動(dòng)態(tài)跟蹤能力。
　　 為對(duì)DT-STATCOM系統(tǒng)的補(bǔ)償機(jī)理、穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性以及主電路結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行仿真研究，基于MATLAB中的Simulink工具箱建立了DT-STATCOM仿真模型，通過(guò)系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了配電變一體化接入方式和基

5、于功率平衡的無(wú)功電流跟蹤控制方法的有效性，也促進(jìn)了一體化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主電路參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 在仿真研究的基礎(chǔ)上，建立了1.1MVA/10/0.4kV配電變壓器和DT-STATCOM模塊組成的動(dòng)模實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行了DT-STATCOM系統(tǒng)空載損耗檢測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，DT-STATCOM系統(tǒng)空載損耗檢測(cè)值低于配電變壓器額定容量的1％，滿(mǎn)足課題提出的損耗技術(shù)指標(biāo)要求。
　　 最后，本文對(duì)上述研究工作做了總結(jié)，指出了下一步需