靜止同步補償器控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會的進步，大規(guī)模電網(wǎng)和遠距離輸電在滿足人們對電能需求的同時，也帶來線路安全運行、電壓穩(wěn)定等問題。而電網(wǎng)線路的電壓穩(wěn)定性與電網(wǎng)線路中的無功功率直接相關(guān)。靜止同步補償器(Static Synchronous Compen-sator——STATCOM)作為柔性交流輸電系統(tǒng)(Flexible AC Transmission System——FACTS)主要組成設(shè)備之一，在提高電網(wǎng)線路中無功功率的可控度方面發(fā)揮重要作用，從而實現(xiàn)電網(wǎng)電壓的

2、穩(wěn)定控制。其也因相對于傳統(tǒng)無功功率補償設(shè)備具有動態(tài)調(diào)節(jié)速度快、諧波污染小、運行范圍寬等優(yōu)點，受到了國內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。
　　本文分別基于基爾霍夫電壓、電流定律和拉格朗日方程對靜止同步補償器系統(tǒng)進行了數(shù)學(xué)建模，得到靜止坐標系下數(shù)學(xué)模型，并將該數(shù)學(xué)模型經(jīng)過同步旋轉(zhuǎn)變換得到同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學(xué)模型。
　　本文對靜止同步補償器模型進行小信號分析，理論上證明系統(tǒng)直流側(cè)電壓對控制輸入具有非最小相位特性。因此，本文對直流電壓

3、穩(wěn)定控制選用間接電壓控制方案，設(shè)計了雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)；同時依據(jù)無源性定理，對模型進行無源特性分析，并利用該特性對其進行相應(yīng)的控制器設(shè)計。
　　根據(jù)該系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型所體現(xiàn)出的變量耦合、非線性等特點，結(jié)合其非最小相位特性、無源特性，本文設(shè)計了兩種控制策略。其一，基于反饋線性化解耦控制方法，在同步旋轉(zhuǎn)坐標系下，對其進行控制結(jié)構(gòu)和控制器設(shè)計；其二，利用系統(tǒng)的無源性，結(jié)合滑模變結(jié)構(gòu)控制方法，對該系統(tǒng)進行控制器設(shè)計。利用Matlab/SimPow