中压级联STATCOM控制策略及并联运行研究

发布时间：2017-09-25 23:23

  本文关键词：中压级联STATCOM控制策略及并联运行研究

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【摘要】：当前随着非线性、冲击性及不平衡负荷在电网系统中大量应用,电能质量问题越来越严重。在中高压场合,STATCOM装置是无功补偿谐波治理的最新发展方向,成为了最新型的电能质量治理装置,因此相关技术的研究显得尤为重要。本文首先对单台中压级联STATCOM装置的相关技术进行研究,然后针对中压场合多台装置的并联运行问题进行深入研究,得到一种适合多工况的新型并联运行控制技术。论文首先分析当前电网系统存在的无功与谐波问题,阐述对电网进行电能质量治理的必要性。然后结合STATCOM装置的基本原理与现场实际运行情况对STATCOM装置的主电路结构与参数进行详细优化设计,主要包括:H桥模块、滤波器模块、直流侧BUS电容。在确定结构的基础上建立STATCOM装置的数学模型。在STATCOM装置数学模型基础上对单台中压级联STATCOM装置的主要控制环节:指令电流检测方法、电流跟踪方法和直流侧电容电压平衡方法进行详细研究。指令电流检测方法给出改进的dq检测方法,在普通锁相环基础上加入基波正序电压相位锁定环节,在电网电压畸变、三相不平衡时,得到准确指令电流检测结果;电流跟踪方法给出优化的重复+PI双环控制的直接电流控制方法,提高系统跟踪精度,加快系统动态响应速度;直流侧BUS电容控制应用PI控制方法,保证每级模块直流侧电容电压维持在允许波动范围内。最后通过MATLAB搭建仿真模型验证设计的有效性。针对目前多台STATCOM装置并联运行存在的问题,对6kV STATCOM装置的并联运行控制方法进行深入研究,给出一种适用于多工况的新型并联运行控制技术。在均流控制环节,给出基于相同电流采样的智能电流分配技术,自主确定装置运行台数,智能更新均流系数;在限流控制环节,给出了按容量比例限流控制方法,在系统所需补偿容量突然加大超出设备额定补偿容量时,通过按容量比例限流,保证装置对系统的无功补偿、谐波治理,确保系统稳定运行。最后通过MATLAB搭建整体仿真模型进行仿真分析,验证控制方法的有效性。最后对6kV级联STATCOM进行现场模拟与应用,通过实验数据和现场应用效果验证本文相关设计的有效性和实用性。
【关键词】：无功补偿 谐波治理 级联STATCOM 并联运行 控制策略
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM761
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 变量注释表17-18
• 1 绪论18-29
• 1.1 研究背景与现状18-20
• 1.2 STATCOM关键技术研究现状20-23
• 1.3 STATCOM并联技术的现状与发展23-27
• 1.4 本文主要内容27-29
• 2 级联STATCOM主电路参数设计与数学建模29-38
• 2.1 STATCOM的基本原理29
• 2.2 STATCOM装置主电路结构和参数设计29-35
• 2.3 STATCOM数学模型35-37
• 2.4 本章小结37-38
• 3 单台中压级联STATCOM的控制策略研究38-60
• 3.1 指令电流检测方法38-43
• 3.2 交流侧控制方法43-57
• 3.3 直流侧BUS电容电压平衡方法57-59
• 3.4 本章小结59-60
• 4 多台中压级联STATCOM并联控制方法研究60-80
• 4.1 多台中压级联STATCOM并联运行均流控制60-61
• 4.2 多台中压级联STATCOM并联运行限流控制61-64
• 4.3 STATCOM装置并联运行仿真分析64-79
• 4.4 本章小结79-80
• 5 中压级联STATCOM并联运行现场模拟与应用80-86
• 5.1 并联运行现场模拟80-82
• 5.2 并联运行现场应用82-85
• 5.3 本章小结85-86
• 6 结论与展望86-88
• 6.1 全文工作总结86-87
• 6.2 展望87-88
• 参考文献88-95
• 作者简历95-97
• 学位论文数据集97

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 唐蕾;陈维荣;;瞬时无功功率理论坐标变换的推导及谐波电流检测原理分析[J];电网技术;2008年05期

2 孙驰,魏光辉,毕增军;基于同步坐标变换的三相不对称系统的无功与谐波电流的检测[J];中国电机工程学报;2003年12期

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本文编号：920189