基于特征諧波消除的STATCOM電流優(yōu)化方法研究.pdf

1、靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)作為一種快速可控的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置,能夠有效地補(bǔ)償系統(tǒng)的無(wú)功功率,抑制電壓波動(dòng)和閃變,消除三相不平衡,改善電能質(zhì)量。然而傳統(tǒng)的電流直接控制方法容易受到開關(guān)器件的死區(qū)時(shí)間、直流側(cè)波動(dòng)和網(wǎng)側(cè)電壓諧波等因素影響,造成電流跟蹤性能下降、并網(wǎng)電流畸變嚴(yán)重現(xiàn)象。因此,本文針對(duì)傳統(tǒng)方法的不足,提出基于特征諧波消除的STATCOM電流優(yōu)化控制方法,以優(yōu)化其并網(wǎng)電流波形,提高裝置的電流跟蹤性能和運(yùn)行穩(wěn)定性。
　　在三

2、相三線制對(duì)稱系統(tǒng)下,本文首先對(duì)STATCOM進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,然后針對(duì)并網(wǎng)電流諧波的分布特點(diǎn),提出了基于特征諧波消除的電流跟蹤優(yōu)化方法。該方法在傳統(tǒng)的電流直接控制基礎(chǔ)上增加了一個(gè)諧波補(bǔ)償前饋環(huán)節(jié),利用廣義坐標(biāo)變換的方法實(shí)現(xiàn)特征諧波分量的選擇性檢測(cè),然后通過諧波注入的方式對(duì)PWM調(diào)制波進(jìn)行重構(gòu),從而修正波形畸變,實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流跟蹤優(yōu)化功能。為了進(jìn)一步提高對(duì)特征諧波的補(bǔ)償精度以及對(duì)電壓畸變的適應(yīng)能力,本文還設(shè)計(jì)了自適應(yīng)的前饋增益調(diào)整方法,利用最小

3、均方(LMS)算法提高對(duì)特征諧波的補(bǔ)償精度,同時(shí)利用ADALINE網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力提高STATCOM裝置對(duì)電壓畸變的適應(yīng)能力。最后通過基于MATLAB\Simulink的時(shí)域仿真,證明了該優(yōu)化方法的有效性。
　　在三相四線制不對(duì)稱系統(tǒng)下,本文首先分析了STATCOM直流側(cè)分裂電容電壓失衡問題,提出了一種電容均壓控制策略以實(shí)現(xiàn)直流側(cè)中點(diǎn)電壓平衡,使裝置適應(yīng)不對(duì)稱負(fù)載的補(bǔ)償需求。然后針對(duì)廣義坐標(biāo)變換的諧波檢測(cè)方法不適用于三相四線制系統(tǒng)

4、的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)了單相的自適應(yīng)特征諧波檢測(cè)算法,實(shí)現(xiàn)了不對(duì)稱電流的特征諧波檢測(cè)。最后將特征諧波消除方法應(yīng)用于三相四線STATCOM,設(shè)計(jì)了基于特征諧波消除的不對(duì)稱電流跟蹤優(yōu)化控制方法。MATLAB\Simulink的時(shí)域仿真證明了分裂電容均壓、不對(duì)稱補(bǔ)償以及電流跟蹤優(yōu)化控制的有效性,進(jìn)一步提高了三相四線STATCOM的補(bǔ)償效果。
　　在此基礎(chǔ)上,本文對(duì)STATCOM進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用研究。首先構(gòu)建了STATCOM裝置的硬件平臺(tái),然后設(shè)計(jì)