采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的D-STATCOM裝置的研究.pdf

1、我國(guó)配電網(wǎng)系統(tǒng)中，由于非線性元件的使用越來(lái)越多，導(dǎo)致電網(wǎng)中存在大量的無(wú)功功率和各次的諧波，這些不利因素不僅增加了電網(wǎng)的損耗，而且影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，還影響我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。近些年來(lái)，伴隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了各類(lèi)的補(bǔ)償技術(shù)，也誕生了許多補(bǔ)償裝置，在這些補(bǔ)償裝置中，配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器（D-STATCOM）引起了國(guó)內(nèi)外的研究與關(guān)注。作為新一代的補(bǔ)償設(shè)備，配電網(wǎng)靜止無(wú)功補(bǔ)償器不僅能綜合解決電網(wǎng)中的諧波和無(wú)功以及三相不平衡的問(wèn)題，

2、還能準(zhǔn)確、迅速、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的進(jìn)行補(bǔ)償，穩(wěn)定了電網(wǎng)的運(yùn)行，因此D-STATCOM將越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于配電網(wǎng)中。
　　 本文針對(duì)D-STATCOM對(duì)配電網(wǎng)中存在的諧波電流、不平衡電流、零序和負(fù)序電流等有害電流的補(bǔ)償，研究了D-STATCOM的主電路結(jié)構(gòu)，在分析對(duì)比了幾種主電路結(jié)構(gòu)之后選定三相四橋臂的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)不僅能達(dá)到很好的補(bǔ)償效果，在對(duì)零序電流進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)自身就能起到能量轉(zhuǎn)換的作用，還具有相對(duì)較高的直流電壓利用率，控制方法特別是

3、直流側(cè)電壓控制部分要相對(duì)簡(jiǎn)單。隨后建立了主電路的數(shù)學(xué)模型，給出了主電路參數(shù)的計(jì)算方法，同時(shí)探討了主電路開(kāi)關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)，并利用MATLAB進(jìn)行了仿真，得到了很好的補(bǔ)償效果。
　　 主電路使用的是大功率開(kāi)關(guān)管，開(kāi)斷過(guò)程中存在著開(kāi)關(guān)損耗大，沖擊電流，沖擊電壓大，還存在電磁干擾等問(wèn)題，能解決這些問(wèn)題就能降低整個(gè)裝置的功率損耗，大大降低成本，還能保證裝置安全正常的運(yùn)行。本文針對(duì)這些問(wèn)題提出了將軟開(kāi)關(guān)引入主電路的思想，文中詳細(xì)的分析了

4、軟開(kāi)關(guān)的工作基本原理，介紹了典型的軟開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提出了一種新型的諧振輔助電路，介紹了其工作原理以及可實(shí)用性。然后利用MATLAB進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果顯示高頻逆變單元的主開(kāi)關(guān)器件在導(dǎo)通時(shí)刻的電流尖峰和關(guān)斷時(shí)刻的拖尾電流均得到了有效的抑制，證明了的所提出的軟開(kāi)關(guān)電路的正確性和有效性。
　　 最后，為了進(jìn)一步驗(yàn)證三相四橋臂主電路結(jié)構(gòu)的實(shí)際可操作性，本文搭建了基于三相四橋臂主電路結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并進(jìn)行了不平衡負(fù)載實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)驗(yàn)證