应用于低压不平衡电网的STATCOM的研究

发布时间：2018-03-26 22:20

  本文选题：不平衡负载　切入点：STATCOM　出处：《广西大学》2017年硕士论文

【摘要】：随着工业化进程的加快,各种大容量用电负荷(如电弧炉、电气化铁路等)在电网中的使用,导致三相间的负荷分配极其不均衡,使得电网的环境日益恶化,严重威胁到电网安全和用电设备的正常运行。静止同步补偿器(STATCOM)作为一种新型补偿装置,具有抑制谐波、补偿无功及降低不平衡度多种功能,能有效的净化电网环境。本课题主要针对低压三相四线制供电系统中不平衡负载的补偿进行STATCOM的设计与研制。本文首先介绍了不平衡负载所带来的危害及其抑制方法以及不平衡补偿装置的发展方向。然后阐述了 STATCOM的基本工作原理,选择了合适的拓扑结构,并基于该结构建立了相应的数学模型。之后对STATCOM的补偿电流检测方案和电压电流控制策略进行了研究,为了提高补偿电流的跟踪精度,采用使用了规则采样法的三角波比较控制方式。然后从稳压和均压两个环节进行了直流侧电压控制的分析设计。最后根据所采用的方案进行了 Matlab仿真,结果表明本设计具有合理性与正确性,进而设计出了实验样机并进行调试。通过实验结果可知其补偿效果达到了预期,说明本课题设计的STATCOM对三相不平衡负载具有良好的补偿效果。
[Abstract]:With the acceleration of industrialization, the use of various large capacity electric loads (such as electric arc furnace, electrified railway, etc.) in the power network leads to extremely unbalanced load distribution among three phases, which makes the environment of the power grid deteriorate day by day. As a new type of compensator, static synchronous compensator has many functions, such as restraining harmonic, compensating reactive power and reducing unbalance. This paper mainly focuses on the design and development of STATCOM for the compensation of unbalanced load in low voltage three-phase four-wire power supply system. Firstly, this paper introduces the harm caused by unbalanced load and its suppression. Method and development direction of unbalanced compensation device. Then the basic working principle of STATCOM is expounded. The appropriate topology structure is selected, and the corresponding mathematical model is established based on the structure. Then, the compensation current detection scheme and voltage and current control strategy of STATCOM are studied in order to improve the tracking accuracy of compensation current. The triangle wave comparison control method using regular sampling method is adopted. Then the analysis and design of DC side voltage control are carried out from two aspects of voltage stabilization and voltage equalization. Finally, the Matlab simulation is carried out according to the adopted scheme. The results show that the design is reasonable and correct, and then the experimental prototype is designed and debugged. It shows that the STATCOM designed in this paper has good compensation effect on three-phase unbalanced load.
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM761.12

【参考文献】

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本文编号：1669856