靜止同步補(bǔ)償器的研究及應(yīng)用.pdf

1、無功補(bǔ)償是電力系統(tǒng)提高穩(wěn)定性和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的重要措施。靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）是一種基于FACTS技術(shù)的新型無功補(bǔ)償裝置，具有響應(yīng)快速、能夠發(fā)出連續(xù)的無功功率、輸出諧波含量小等優(yōu)點(diǎn)，受到了越來越高的重視。本文圍繞用于10kV配電網(wǎng)的STATCOM展開設(shè)計(jì)與研究。
　　本文首先明確了STATCOM的設(shè)計(jì)目標(biāo)。分析了STATCOM進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)脑砑?STATCOM的工作原理。在此基礎(chǔ)上建立了STATCOM的數(shù)學(xué)模型。對當(dāng)前ST

2、ATCOM的主流主電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，選擇了二極管箝位型多電平結(jié)構(gòu)和級聯(lián)多電平結(jié)構(gòu)作為本文STATCOM的備選主電路結(jié)構(gòu)。
　　本文設(shè)計(jì)了STATCOM的控制器。首先設(shè)定了本文STATCOM的特殊控制目標(biāo)：既能完全補(bǔ)償接入點(diǎn)的無功功率也可以發(fā)出指定容量的無功功率，可以對接入點(diǎn)進(jìn)行欠補(bǔ)償或過補(bǔ)償。其次闡述了本文采用的基于瞬時(shí)無功功率理論的電流檢測方法和用于STATCOM輸出電流跟蹤控制的直接電流控制法。最后結(jié)合本文控制器設(shè)計(jì)目標(biāo)，提

3、出了相應(yīng)的改進(jìn)，本文在現(xiàn)有控制器中添加了一個(gè)比例控制環(huán)節(jié)，使STATCOM的可以輸出指定的無功功率。本文研究了用于配電線路單點(diǎn)補(bǔ)償時(shí)STATCOM的應(yīng)用情況。在負(fù)線位置離散、非均勻的情況下，給出了一種STATCOM單點(diǎn)補(bǔ)償時(shí)的基于其安裝位置的理論最佳補(bǔ)償輸出容量的控制策略。當(dāng)各點(diǎn)負(fù)荷變動時(shí)，可以計(jì)算得到STATCOM的理論最佳輸出容量
　　本文在MATLAB仿真平臺下建立了STATCOM的仿真模型。首先對不同的主電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真

4、比較，驗(yàn)證其是否能滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上選擇了二極管箝位型主電路方案。其次，在穩(wěn)態(tài)和動態(tài)負(fù)荷條件下進(jìn)行了STATCOM系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的方案在穩(wěn)態(tài)時(shí)直流側(cè)電壓波動小、輸出電流既可以完全補(bǔ)償電網(wǎng)側(cè)的無功電流，也可以發(fā)出指定無功功率對電網(wǎng)進(jìn)行過補(bǔ)償，且輸出電流在開關(guān)頻率較低的情況下諧波含量較??；在動態(tài)時(shí)過渡過程短暫、穩(wěn)定，性能良好，驗(yàn)證了本文控制器設(shè)計(jì)的正確性和有效性。最后對主電路參數(shù)對STATCOM裝置的影響進(jìn)行了仿