混沌均衡映射控制理論在靜止同步補償器中的應用研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，無功對電網(wǎng)的影響已經引起了人們越來越多的關注。在額定電壓下，電網(wǎng)的無功功率是否平衡已經成為衡量電能質量的重要標志之一。靜止同步補償器（STATCOM）作為一種新型的動態(tài)無功補償裝置，不僅具有實時的響應速度、較高的控制精度、良好的濾波性能、對電壓波動和閃變也有一定的抑制作用，同時還能進行雙向動態(tài)無功補償，已成為當前柔性交流輸電系統(tǒng)裝置的研究熱點之一。
　　 本文在分析了STATCOM無功補償工作原理的基礎之

2、上，比較了大容量STATCOM常用的三種主電路結構的特點，并選擇級聯(lián)多電平STATCOM作為主要的研究對象，之后建立了STATCOM的動態(tài)數(shù)學模型，并應用勞斯-赫爾韋茲判據(jù)對其穩(wěn)定性進行了分析，研究表明STATCOM結構穩(wěn)定性較好。級聯(lián)H橋多電平逆變器技術，具備固有功率容量大、輸出諧波小、響應速度快等優(yōu)點，因而得到了廣泛應用。載波移相SPWM（CPS-SPWM）調制法是一種特別適合于級聯(lián)多電平逆變器的調制方法，但當級聯(lián)型逆變器級聯(lián)單元較

3、多時，就會存在各單元直流電源及開關元件利用率不平衡問題。由于混沌映射具有隨機性和確定分配的特點，指出在基于隨機函數(shù)的均衡控制下，各直流電源及開關元件工作概率相等，可用于級聯(lián)型逆變器的均衡控制。以單相兩功率單元級聯(lián)逆變器為例，闡述了級聯(lián)H橋五電平逆變器的載波移相，SPWM調制策略及混沌映射法均勻分配的實現(xiàn)。理論分析表明基于PWM混沌均衡控制應用在級聯(lián)多電平逆變器上的可行性、可靠性，在理論基礎上進行了仿真驗證。能夠準確、快速地檢測系統(tǒng)的特征

4、量是STATCOM裝置穩(wěn)定運行的前提條件，利用基于瞬時無功功率理論的檢測技術，對STATCOM的電流進行實時檢測，并通過仿真校驗該算法。為了改進STATCOM裝置的控制性能，對其交流側有功和無功電流之間所存在的相互耦合的問題，構建了基于狀態(tài)反饋解耦的級聯(lián)多電平STATCOM裝置控制系統(tǒng)；然后將STATCOM裝置反饋解耦控制與基于CPS-PWM級聯(lián)逆變器的混沌映射均衡控制相結合，在實現(xiàn)直流側和交流側獨立控制的同時；又實現(xiàn)了均衡控制，并對該