级联H桥式无变压器SSSC控制策略及半实物仿真研究

发布时间：2023-01-30 19:37

　　我国经济与科技的高速发展对电能质量提出了更高的要求。静止同步串联补偿器（Static Synchronous Series Compensator,SSSC）能够灵活控制电网潮流、快速进行无功补偿以及抑制次同步振荡,对于改善电力系统的动静态特性以及提高电力系统的稳定性有着重要的意义,因而受到越来越广泛的关注。传统的SSSC装置大多采用中点钳位拓扑结构通过变压器接入系统中,变压器参数设计复杂、体积笨重、损耗巨大,这使得装置响应速度缓慢,阻碍了SSSC的发展与市场化投入。鉴于使用变压器带来的一系列问题,本文对基于级联H桥拓扑结构的无变压器SSSC进行研究。首先,本文从常见的几种多电平拓扑入手,对其工作原理以及器件使用情况进行分析,解释了选择级联H桥多电平拓扑作为SSSC装置主电路拓扑的原因。同时详细分析了级联H桥式无变压器SSSC的优势,并结合当前实际与工程应用现状对其可行性进行了调研。其次,本文在abc坐标系下建立了级联H桥式无变压器SSSC的数学模型,并构建了dq坐标系下的状态方程,采用状态反馈精确线性化解耦方式对系统进行了解耦,在此基础上给出了SSSC的控制策略。考虑到级联H桥多电平... 

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
    1.2 SSSC研究现状
        1.2.1 主电路拓扑研究现状
        1.2.2 控制策略及调制策略研究现状
        1.2.3 工程应用研究现状
    1.3 本文主要工作
第二章 SSSC的基本结构和工作原理
    2.1 SSSC补偿理论
        2.1.1 SSSC工作原理
        2.1.2 调节线路电流的能力
        2.1.3 调节线路传输功率的能力
        2.1.4 注入电压运行范围
    2.2 SSSC控制方式
        2.2.1 恒电压控制方式
        2.2.2 恒阻抗控制方式
        2.2.3 恒功率控制模式
    2.3 本章小结
第三章 SSSC主电路拓扑及调制策略研究
    3.1 SSSC主电路拓扑研究
        3.1.1 级联H桥多电平拓扑
        3.1.2 其他多电平拓扑
        3.1.3 多种拓扑比较
    3.2 SSSC主要参数设计原则
        3.2.1 级联单元个数
        3.2.2 器件选型及开关频率的确定
        3.2.3 直流侧电容器容量选择
    3.3 底层调制策略分析
        3.3.1 多电平载波PWM调制的比较
        3.3.2 单极倍频载波移相SPWM调制
    3.4 本章小结
第四章 无变压器SSSC数学模型及控制策略研究
    4.1 无变压器SSSC数学模型
        4.1.1 dq坐标系下的数学模型
        4.1.2 状态反馈精确线性化解耦
    4.2 无变压器SSSC控制策略
        4.2.1 相位获取
        4.2.2 电压闭环控制
    4.3 直流侧电压控制
        4.3.1 直流侧电压充放电过程分析
        4.3.2 直流侧电压总体稳定控制
        4.3.3 直流侧电压单元均衡控制
    4.4 本章小结
第五章 仿真与实验
    5.1 Matlab/Simulink仿真研究
        5.1.1 模型搭建
        5.1.2 仿真结果分析
    5.2 RT-LAB半实物实时仿真
        5.2.1 RT-LAB简介
        5.2.2 仿真结果分析
    5.3 本章小结
总结与展望
    全文总结
    工作展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3733379