基于PWM整流器的靜止無功發(fā)生器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源已經(jīng)成為當(dāng)今世界的關(guān)注熱點(diǎn)，然而，在電力系統(tǒng)中，許多用電設(shè)備需要從電網(wǎng)獲取無功功率以維持自身的正常運(yùn)行。無功功率會使公共電網(wǎng)產(chǎn)生大量的無功損耗，因此無功補(bǔ)償勢在必行。相比于傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置，靜止無功發(fā)生器(Static Var Generator—SVG)具有調(diào)節(jié)和響應(yīng)速度快、可實(shí)現(xiàn)動態(tài)補(bǔ)償且穩(wěn)定性及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已然成為現(xiàn)代柔性交流輸電系統(tǒng)的重要組成部分。
　　 SVG是將橋式變流電路通過連接電抗器并聯(lián)至

2、電網(wǎng)，控制橋式電路交流側(cè)電流，或者通過其交流側(cè)電壓的相位和幅值來間接控制，使SVG吸收或者發(fā)出適當(dāng)?shù)臒o功電流，以調(diào)節(jié)電網(wǎng)的無功功率使其滿足各項(xiàng)要求，實(shí)現(xiàn)動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)哪康摹１疚闹攸c(diǎn)研究了基于PWM整流器的靜止無功發(fā)生器，主要研究內(nèi)容如下:
　　 1、三相電壓型PWM整流器的研究
　　 研究了三相電壓型PWM整流器的工作原理，推導(dǎo)了其在三相靜止（a，b，c）坐標(biāo)系及同步旋轉(zhuǎn)(d，q)坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型。在對PWM整流器的各類

3、電流控制策略進(jìn)行研究對比的基礎(chǔ)上，選擇了固定開關(guān)頻率的SVPWM電流控制策略，在此基礎(chǔ)上研究了PWM整流器電壓、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。
　　 三相電壓型PWM整流器的啟動過程是指當(dāng)直流側(cè)電壓達(dá)到指定值時，二極管不控整流橋停止對其充電并開啟PWM整流器進(jìn)行控制。在啟動階段，會產(chǎn)生較大的沖擊電流，當(dāng)電流尖峰過大時，可導(dǎo)致系統(tǒng)的過流保護(hù)動作甚至有可能會損壞開關(guān)器件，所以對啟動沖擊電流的研究顯得尤為重要。本文用解析方法分析了電網(wǎng)電動勢初始

4、相位角對三相電壓型PWM整流器啟動電流的影響，分析結(jié)果表明不同的電網(wǎng)電動勢初始相位角對啟動電流的影響不同，啟動時合理選擇電網(wǎng)電動勢初始相位角可以均衡三相電流，從而使開關(guān)器件的電流閾值減小，成本降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析吻合。
　　 分析了三相電壓型PWM整流器啟動沖擊電流產(chǎn)生的原因并采用電壓前饋補(bǔ)償方法減小啟動沖擊電流。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用電壓前饋補(bǔ)償后，啟動沖擊電流明顯減小。
　　 分析了死區(qū)的電壓和電流效應(yīng)，并對死區(qū)效應(yīng)

5、進(jìn)行了補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入死區(qū)補(bǔ)償后穩(wěn)態(tài)電流波形明顯改善。
　　 2、靜止無功發(fā)生器的研究
　　 深入研究了靜止無功發(fā)生器的工作原理，得出了其在兩相旋轉(zhuǎn)(d，q)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，同PWM整流器一樣，采用了基于固定開關(guān)頻率的SVPWM電流控制方法，設(shè)計(jì)了功率、電壓和電流三閉環(huán)控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，在MATLAB/Simulink仿真平臺上分別對給定無功為常數(shù)和給定無功階躍變化兩種情況進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)及動態(tài)仿真分析，仿真結(jié)