三相不平衡下級聯(lián)STATCOM的控制策略研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)中大量感性負載和不平衡沖擊性負載的接入,諸如諧波、無功污染、電壓跌落、三相不對稱等電能質(zhì)量問題日益惡化。作為當今無功補償領(lǐng)域最新技術(shù)的代表,STATCOM代表了FACTS技術(shù)的發(fā)展方向,能夠很好的解決上述電能質(zhì)量問題。
　　本文討論了幾種STATCOM的主電路拓撲,并從多個方面進行性能比較。級聯(lián)多電平結(jié)構(gòu)具有輸出諧波特性好、易于模塊化、可分相控制、可靠性高等優(yōu)點,所以本文最終采用了級聯(lián)所電平結(jié)構(gòu)作為STATCOM的主電

2、路拓撲。并在此基礎(chǔ)上分析了STATCOM的基本工作原理,為后續(xù)的研究工作做好準備。
　　為了更好的研究控制策略,詳細推導了級聯(lián)H橋式STATCOM在ABC靜止坐標系下的數(shù)學模型。通過對數(shù)學模型的分析得到了裝置在穩(wěn)態(tài)時吸收無功功率、有功電流、無功電流和輸出電壓的表達式。同時還分析了電網(wǎng)電壓不平衡對STATCOM裝置輸出的影響。電網(wǎng)電壓不平衡會導致裝置直流側(cè)電容電壓含有二倍頻波動,同時使裝置交流側(cè)輸出電壓和電流含有負序分量和三次諧波分

3、量,影響裝置輸出性能。
　　為了平衡直流電容電壓,本文分析了級聯(lián)STATCOM直流電容電壓不平衡的原理,討論了一種基于改變單鏈節(jié)有功功率吸收來均衡控制直流電容電壓的控制策略。同時討論了STATCOM平衡條件下的控制策略,即電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制,實現(xiàn)了STATCOM支撐PCC點電壓的功能,并對其進行仿真驗證,證實了策略的有效性。并通過實驗驗證了裝置的基本功能。
　　為了實現(xiàn)STATCOM補償負載不平衡的功能,分析了幾種提