電流源型STATCOM控制策略研究.pdf

1、隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，電能質(zhì)量和電能使用效率受到日益廣泛重視。對電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償是改善電能質(zhì)量的一種有效途徑，靜止同步補(bǔ)償器(Static SynchronousCompensator，STATCOM)作為一種新型的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，在改善電網(wǎng)電能質(zhì)量、提高電能使用效率、促進(jìn)節(jié)能減排等方面發(fā)揮著重要作用。STATCOM技術(shù)憑借其快速的動態(tài)響應(yīng)和優(yōu)秀的補(bǔ)償性能，已經(jīng)成為國內(nèi)外無功補(bǔ)償領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。STATCOM根據(jù)系統(tǒng)采用的電力變流器

2、類型可分為電壓源型和電流源型，本文重點(diǎn)研究了電流源型STATCOM(簡稱CSC-STATCOM)。隨著超導(dǎo)儲能技術(shù)和反向阻斷型開關(guān)器件的發(fā)展，CSC-STATCOM在動態(tài)無功補(bǔ)償領(lǐng)域的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。本文主要研究工作如下:
　　首先，對三相CSC-STATCOM系統(tǒng)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行研究，建立數(shù)學(xué)模型。采用坐標(biāo)變換方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模型的降階，簡化控制過程。為了進(jìn)一步減少空間矢量脈沖寬度調(diào)制技術(shù)的開關(guān)次數(shù)、降低開關(guān)損耗，深入研究

3、了基于鋸齒波載波的空間矢量脈沖寬度調(diào)制策略。與傳統(tǒng)的采用三角波載波的空間矢量脈沖寬度調(diào)制技術(shù)進(jìn)行了對比分析，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　然后，詳細(xì)研究了三相CSC-STATCOM系統(tǒng)的控制策略。控制系統(tǒng)采用雙電流閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，外環(huán)采用傳統(tǒng)的PI控制器，以穩(wěn)定直流側(cè)電流，內(nèi)環(huán)采用狀態(tài)反饋線性化的控制，以實(shí)現(xiàn)對無功指令電流的快速跟蹤。針對傳統(tǒng)鎖相環(huán)技術(shù)控制電路復(fù)雜、鎖相不精確等問題，提出一種適用于三相CSC-STATCOM系統(tǒng)的無鎖相環(huán)控