系統(tǒng)不平衡條件下鏈式STATCOM的控制方法研究.pdf

1、動態(tài)無功補償是改善電能質(zhì)量的重要手段之一。靜止同步補償器（STATCOM）具有許多優(yōu)點，代表了動態(tài)無功補償裝置的發(fā)展方向，引起國內(nèi)外專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。鏈式STATCOM是當前高壓大容量STATCOM的最佳方案，具有廣闊的發(fā)展前景和獨特的研究價值。本文主要針對鏈式STATCOM直流側(cè)電容電壓平衡控制以及系統(tǒng)不平衡條件下裝置控制兩大關(guān)鍵性問題進行深入研究。
　　首先，采用矢量圖的方式詳細介紹了鏈式STATCOM的工作原理；根據(jù)輸入輸

2、出建模方法，建立了鏈式STATCOM在abc三相靜止坐標系下的數(shù)學(xué)模型，同時，為了便于對系統(tǒng)分析和控制，進一步推導(dǎo)出了鏈式STATCOM在dq兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學(xué)模型。基于輸入輸出建模方法建立的數(shù)學(xué)模型相對簡單，可以滿足實際需要。
　　其次，針對鏈式STATCOM直流側(cè)電容電壓不平衡問題，提出一種直流側(cè)電容電壓分層控制方法，該方法分為上層功率控制、相間電容電壓平衡控制及相內(nèi)平衡控制三層，上層功率控制在正序環(huán)境下采用反饋線性化

3、解耦控制方法，達到控制鏈式STATCOM裝置吸收的有功功率及補償系統(tǒng)無功功率的目的，其中，直流側(cè)電容電壓總體平衡控制確保所有逆變單元直流側(cè)電壓的平均值穩(wěn)定在參考值，無功電流反饋控制裝置注入電網(wǎng)的無功功率，實現(xiàn)無功功率補償；第二層為直流側(cè)電容電壓相間平衡控制，通過零序電壓注入控制方法，讓能量在三相之間交換，實現(xiàn)STATCOM裝置三相鏈節(jié)直流側(cè)電壓平均值均衡；第三層為直流側(cè)電容電壓相內(nèi)控制，通過對各逆變單元吸收與釋放的有功功率進行微調(diào)，實現(xiàn)

4、各H橋逆變單元之間的直流側(cè)電容電壓均衡。仿真與實驗結(jié)果表明，該方法可以有效地穩(wěn)定鏈式STATCOM直流側(cè)電容電壓，具有精度高、速度快、控制方法簡單等特點。
　　最后，針對鏈式STATCOM在系統(tǒng)不平衡條件下的控制問題，提出一種基于反饋線性化與重復(fù)控制相結(jié)合的系統(tǒng)不平衡下鏈式STATCOM雙環(huán)疊加控制方法，推導(dǎo)了裝置在系統(tǒng)不平衡時正序和負序環(huán)境下的反饋線性化解耦控制方程，通過正負序環(huán)境下兩套獨立的電流控制環(huán)實現(xiàn)對不平衡系統(tǒng)的補償，其