鏈式STATCOM在不平衡工況下的控制策略研究.pdf

1、鏈式結(jié)構(gòu)STATCOM具有體積小，造價低、易冗余等優(yōu)勢，有著極為廣闊的工業(yè)應用前景。本文就鏈式STATCOM的主電路及其控制策略特別是在電網(wǎng)不平衡工況下的控制策略展開了研究。
　　首先，總結(jié)了直流側(cè)電容電壓平衡控制、不平衡條件下鏈式STATCOM的控制研究兩個方面的研究現(xiàn)狀。通過分析鏈式STATCOM主電路結(jié)構(gòu)及其運行工作原理，建立了d-q同步旋轉(zhuǎn)坐標系下解耦控制的數(shù)學模型，得出其在系統(tǒng)電壓平衡條件下的穩(wěn)態(tài)運行特性。
　　其

2、次，為發(fā)揮鏈式STATCOM易冗余的優(yōu)勢，本文搭建了鏈式STATCOM鏈節(jié)數(shù)可調(diào)的通用仿真模型，控制策略采用標幺化設計，以適應不同電壓等級。并分析了鏈節(jié)變化對鏈式STATCOM參數(shù)選擇的影響，為參數(shù)選擇提供了選擇依據(jù)。
　　然后，根據(jù)鏈式STATCOM的拓撲結(jié)構(gòu)和工作模型，詳細討論了其在平衡系統(tǒng)中的控制策略設計。為實現(xiàn)直流電容電壓均衡控制，采取了分層協(xié)調(diào)控制方式。上層控制采用基于直接電流解耦控制的電壓電流雙環(huán)控制，下層控制采用兩級

3、穩(wěn)壓和改進的最近電平逼近法。通過上下兩層系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，最終實現(xiàn)裝置和系統(tǒng)無功功率的傳遞和各鏈節(jié)直流電容電壓的均衡。并在PSCAD中搭建了仿真模型予以驗證。
　　最后，本文對不平衡系統(tǒng)中鏈式STATCOM的運行特性進行分析，建立數(shù)學模型，改進了正負序雙電流內(nèi)環(huán)的控制策略，通過引入可控的負序電流平衡三相換流鏈功率，并使其負序電流參考值能快速追蹤裝置內(nèi)外不平衡，解決了系統(tǒng)不平衡工況下鏈式STATCOM裝置過流及換流鏈電壓不均衡的問題。