基于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的DSTATCOM研究.pdf

1、傳統(tǒng)電壓型DSTATCOM相當(dāng)于一個(gè)交流同期電壓源，其缺點(diǎn)在于只能單一地對(duì)無功功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而大大限制了它的應(yīng)用范圍。相比而言，基于有功儲(chǔ)能裝置的DSTATCOM的性能則得到了極大提高?，F(xiàn)代飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合了復(fù)合材料飛輪、高速電機(jī)以及高效率電力電子變換器等技術(shù)，具有工程應(yīng)用價(jià)值，可適用于高功率脈沖電源，電能質(zhì)量提高等領(lǐng)域。因此基于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的DSTATCOM將會(huì)具有很大的應(yīng)用前景。
　　本文首先對(duì)主電路的原理和控制算法進(jìn)行了推

2、導(dǎo)分析，并采用復(fù)矢量分析法，在兩項(xiàng)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下分析閉環(huán)系統(tǒng)的離散域數(shù)學(xué)模型。分析結(jié)果顯示兩項(xiàng)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下采用狀態(tài)反饋解耦方法的傳統(tǒng)PI電流調(diào)節(jié)器存在依賴電路參數(shù)的問題，此外數(shù)字控制系統(tǒng)中的固有數(shù)字延時(shí)也將會(huì)嚴(yán)重影響閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了解決上述問題，提出了采用一種復(fù)矢量PI電流調(diào)節(jié)器可以消除電流調(diào)節(jié)器對(duì)系統(tǒng)電路參數(shù)的依賴性，另外在離散域下，利用復(fù)矢量分析法直接在電流調(diào)節(jié)器中增加固有數(shù)字延遲補(bǔ)償，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。除此之外，為了提高

3、數(shù)字系統(tǒng)的抗干擾性能，本文還根據(jù)抗干擾強(qiáng)度函數(shù)提出采用一種增加虛擬電阻的方法，可以有效提高系統(tǒng)的抗干擾特性。在理論基礎(chǔ)上，本文采用Matlab/Simulink搭建系統(tǒng)的仿真模型，并以此初步驗(yàn)證相應(yīng)控制算法的動(dòng)、穩(wěn)態(tài)控制性能。其后，以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)并搭建了一個(gè)30kW飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)樣機(jī)平臺(tái)，并在此樣機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行了各類實(shí)驗(yàn)，同時(shí)通過展示和說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證明了所搭建的樣機(jī)平臺(tái)的可靠性，驗(yàn)證了理論分析的正確性，顯示出所采用的控制算法具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅