基于飛輪儲能系統(tǒng)的DSTATCOM研究.pdf

1、傳統(tǒng)電壓型DSTATCOM相當于一個交流同期電壓源，其缺點在于只能單一地對無功功率進行調節(jié)，從而大大限制了它的應用范圍。相比而言，基于有功儲能裝置的DSTATCOM的性能則得到了極大提高?，F(xiàn)代飛輪儲能系統(tǒng)結合了復合材料飛輪、高速電機以及高效率電力電子變換器等技術，具有工程應用價值，可適用于高功率脈沖電源，電能質量提高等領域。因此基于飛輪儲能系統(tǒng)的DSTATCOM將會具有很大的應用前景。
　　本文首先對主電路的原理和控制算法進行了推

2、導分析，并采用復矢量分析法，在兩項旋轉坐標系下分析閉環(huán)系統(tǒng)的離散域數(shù)學模型。分析結果顯示兩項旋轉坐標系下采用狀態(tài)反饋解耦方法的傳統(tǒng)PI電流調節(jié)器存在依賴電路參數(shù)的問題，此外數(shù)字控制系統(tǒng)中的固有數(shù)字延時也將會嚴重影響閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了解決上述問題，提出了采用一種復矢量PI電流調節(jié)器可以消除電流調節(jié)器對系統(tǒng)電路參數(shù)的依賴性，另外在離散域下，利用復矢量分析法直接在電流調節(jié)器中增加固有數(shù)字延遲補償，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。除此之外，為了提高

3、數(shù)字系統(tǒng)的抗干擾性能，本文還根據(jù)抗干擾強度函數(shù)提出采用一種增加虛擬電阻的方法，可以有效提高系統(tǒng)的抗干擾特性。在理論基礎上，本文采用Matlab/Simulink搭建系統(tǒng)的仿真模型，并以此初步驗證相應控制算法的動、穩(wěn)態(tài)控制性能。其后，以此為基礎設計并搭建了一個30kW飛輪儲能系統(tǒng)樣機平臺，并在此樣機平臺上進行了各類實驗，同時通過展示和說明實驗結果，證明了所搭建的樣機平臺的可靠性，驗證了理論分析的正確性，顯示出所采用的控制算法具有動態(tài)響應迅