D-STATCOM不平衡负载技术研究

发布时间：2018-06-27 10:35

  本文选题：D-STATCOM + 瞬时功率理论　； 参考：《华中科技大学》2014年硕士论文

【摘要】：三相电压型逆变器D-STATCOM具有无功补偿、电压支撑以及改善系统稳定性的作用[8]。本文研究了关于不平衡负载情况下的D-STATCOM控制与检测情况。 建立数学模型是研究三相PWM逆变器的有效手段。本文建立了三相电压型PWM逆变器器在两相dq旋转坐标系下的数学模型，为控制系统设计提供模型依据。 为了研究不平衡负载情况下的D-STATCOM技术，对不平衡负载的理论分析显得有针对性与必要性。通过对称分量法来分析不平衡负载，提出了导纳与负载电流表示的补偿理论推导。 对于负载电流尤其是不平衡负载的，电流的检测是控制方案选取的首要关键环节。通过对电流检测的调研，重点分析基于瞬时功率理论的三相电流实时检测的方法。通过对瞬时无功功率理论的前提定义的理解结合D-STATCOM控制策略，重点研究p q运算法和i p iq运算法。在此基础上讨论了电网电压畸变不平衡时对检测结果的影响。 通过对D-STATCOM的直接电流与间接电流控制分析，，重点阐述了基于同步旋转dq坐标系下D-STATCOM采用双闭环控制的前馈解耦控制策略，分析了间接电流控制的双闭环控制器参数设计方法，实现d、 q轴电流单独控制。以及在静止坐标系下基于瞬时功率理论的电流直接控制，实现对不平衡负载的无功与负序电流的补偿。 三相电压型PWM逆变器关于不平衡负载控制所实现的控制方向分成两类：一是基于瞬时功率理论在两相静止坐标系下实现，二是在两相旋转dq坐标系下实现。不平衡负载补偿的指令电流提取问题是关键的分析切入点，根据不同坐标系可以有不同的电流检测方法，相应的有不同的控制策略。通过MATLAB的仿真来验证研究思路的可行性，实现对不平衡负载的无功及负序的补偿。
[Abstract]:Three phase voltage source inverter D-STATCOM has the function of reactive power compensation, voltage support and improving system stability [8]. In this paper, the control and detection of D-STATCOM under unbalanced load are studied. Establishing mathematical model is an effective method to study three-phase PWM inverter. In this paper, the mathematical model of three-phase voltage source PWM inverter in the two-phase dq rotating coordinate system is established, which provides the model basis for the design of the control system. In order to study D-STATCOM technology under unbalanced load, it is necessary to analyze the theory of unbalanced load. The unbalanced load is analyzed by symmetric component method, and the compensation theory of admittance and load current is derived. For the load current, especially the unbalanced load, the detection of the current is the most important step in the selection of the control scheme. Based on the investigation of current detection, the method of three-phase current real-time detection based on instantaneous power theory is analyzed. Based on the understanding of the premise definition of instantaneous reactive power theory and the D-STATCOM control strategy, the pq operation method and i p iq operation method are studied emphatically. On this basis, the influence of unbalanced voltage distortion on the detection results is discussed. Based on the analysis of direct current and indirect current control of D-STATCOM, the feedforward decoupling control strategy of D-STATCOM based on synchronous rotating DQ coordinate system is expounded, and the design method of double closed-loop controller parameters for indirect current control is analyzed. The D, Q axis current is controlled separately. And direct current control based on instantaneous power theory in stationary coordinate system can compensate the reactive power and negative sequence current of unbalanced load. The control direction of three-phase voltage source PWM inverter for unbalanced load control is divided into two categories: one is realized in two phase stationary coordinate system based on instantaneous power theory, the other is realized in two-phase rotating dq coordinate system. The problem of instruction current extraction for unbalanced load compensation is the key point of analysis. According to different coordinate systems, there can be different current detection methods and different control strategies. The feasibility of the research idea is verified by MATLAB simulation, and the reactive power and negative sequence compensation of unbalanced load is realized.
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM761.12

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本文编号：2073635