STATCOM的控制方法與主電路研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，用戶對(duì)供電質(zhì)量的要求越來(lái)越高。目前，電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償容量不足，諧波污染日趨嚴(yán)重，尤其是沖擊性無(wú)功負(fù)荷的存在，不僅增加了各種損耗，而且嚴(yán)重影響了供電質(zhì)量。因此，諧波抑制和無(wú)功功率補(bǔ)償已經(jīng)成為電力電子技術(shù)和電力系統(tǒng)等領(lǐng)域所面臨的一個(gè)重大課題，受到越來(lái)越多的關(guān)注。相比于傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置，靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)具有響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)范圍廣、裝置體積小、補(bǔ)償電流波形品質(zhì)高等優(yōu)點(diǎn)，成為無(wú)功補(bǔ)償?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)。

2、 本文對(duì)基于IGCT的6kV/200kVA的STATCOM進(jìn)行了深入的研究。首先對(duì)STATCOM進(jìn)行機(jī)理分析，根據(jù)d-q坐標(biāo)變換理論，建立STATCOM的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。由于電力系統(tǒng)是一個(gè)強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)，其各種負(fù)載時(shí)刻都在發(fā)生變化，針對(duì)STATCOM模型參數(shù)變化和噪聲干擾，提出了無(wú)功電流的灰色預(yù)測(cè)控制，經(jīng)分析與仿真驗(yàn)證了該裝置級(jí)控制方法在跟蹤能力和魯棒性方面的優(yōu)越性；然后對(duì)STATCOM的器件級(jí)控制進(jìn)行研究，選取載波相移PWM(PS

3、-PWM)法進(jìn)行調(diào)制，經(jīng)仿真驗(yàn)證該方法可以成倍提高等效載波頻率，降低輸出諧波含量。 本文根據(jù)STATCOM的核心器件(集成門極換向晶閘管IGCT)的特性，建立IGC~I’的原理性電學(xué)模型，并詳細(xì)設(shè)計(jì)其串聯(lián)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)均壓電路，通過(guò)仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性。最后比較和分析了各種適于STATCOM大容量化的主電路結(jié)構(gòu)，并對(duì)基于IGCT‘的鏈?zhǔn)蕉嚯娖街麟娐穮?shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，建立仿真模型，通過(guò)PS-PWM調(diào)制，仿真結(jié)果表明鏈?zhǔn)蕉嚯娖诫娐吩跒V除諧