電網(wǎng)電壓含諧波情況下STATCOM的控制.pdf

1、靜止無功發(fā)生器（STATCOM）是柔性交流輸電系統(tǒng)(FACT)的重要設(shè)備之一，可以對電網(wǎng)的無功功率進(jìn)行實時動態(tài)補償，既能夠向電網(wǎng)補償感性無功功率，又能補償容性無功功率，并且能夠抑制電網(wǎng)閃變，穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，提高的電網(wǎng)穩(wěn)定性。
　　 本文介紹了STATCOM的發(fā)展現(xiàn)狀和當(dāng)前的研究重點，分析了其工作原理和穩(wěn)態(tài)模型，并在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下對系統(tǒng)進(jìn)行了小信號建模。為達(dá)到對補償電流的準(zhǔn)確快速控制，本文采用電流內(nèi)環(huán)電壓外環(huán)雙環(huán)控制結(jié)構(gòu)，同時為方

2、便三相參量控制，解除d、q軸之間的相互作用和影響，需要對電流環(huán)進(jìn)行解耦控制。
　　 傳統(tǒng)對于STATCOM的分析和控制基本上是基于理想電網(wǎng)電壓情況下，正序基波分量經(jīng)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換轉(zhuǎn)化為直流量，使用PI控制器能夠使實現(xiàn)對系統(tǒng)的準(zhǔn)確快速控制，但是當(dāng)電網(wǎng)電壓含有諧波分量時，原有的控制方案并不能滿足穩(wěn)態(tài)無靜差的要求，補償電流中將會含有諧波成分，并且隨著電網(wǎng)諧波含量的增大而增大。為解決上述問題，本文提出了前饋控制結(jié)合PI控制的方案，檢測

3、電網(wǎng)電壓并引入控制系統(tǒng)，在STATCOM交流輸出側(cè)輸出上疊加一個與電網(wǎng)波形相同的交流電壓，從而抑制諧波對于補償電流的影響。
　　 根據(jù)上述分析，采用MATLAB中的Simulink模塊對STATCOM系統(tǒng)進(jìn)行了諧波條件下有、無前饋控制環(huán)節(jié)的仿真對比，并基于數(shù)字信號處理器(DSP) TMS320F28335搭建了實驗樣機，對上述方案進(jìn)行實際驗證。仿真和實驗結(jié)果表明，本文所提供的前饋控制方案能有有效抑制電壓諧波對補償電流畸變的影響，