结合扰动观测器的静止无功发生器控制器设计

发布时间：2021-07-21 17:24

　　近年来,社会发展迅速,全球工业自动化进程不断加快,用电设备的多样性对电力系统提出的要求也越来越严格。功率因数是电力系统的一个重要技术指标,功率因素过低会加大系统损耗并带来干扰电压稳定等影响。对整个电力系统而言,在系统中加设无功补偿设备可以解决结构复杂性和感性负载或容性负载造成的功率因数较低问题,同时对电力系统的稳定和安全运行也具有重要的意义。静止无功发生器（SVG）作为补偿系统无功功率的重要设备,被广泛应用在电力系统中,在提高功率因数方面发挥着重要的作用。SVG装置中,控制系统的性能对其补偿效果有着较大的影响。因此,SVG的控制系统一直是电力电子控制领域的重要课题。本文针对SVG控制系统参数的不确定性和外部干扰对控制效果的影响进行深入研究。本文首先介绍了无功功率对电力系统的危害,阐述了无功补偿的理论意义与研究价值。接着,介绍了无功补偿装置的发展历程。通过与其它补偿装置比较,突出了静止无功发生器的优点。然后本文阐述了静止无功发生器常用的拓扑结构和经典控制策略。针对基于电压源型整流拓扑结构的SVG深入研究。为了降低系统参数不确定性以及外部扰动对控制效果的影响,本文提出了一种基于扰动观测器（... 

【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２带蓄电池储能型ＳＶＧ拓扑结构图??Ｆｉｇ．?１．２?ＤＣ?ｓｉｄｅ?ｏｆ?ｂａｔｔｅｒｙ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｉｎ?ＳＶＧ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ??．｝?？?；?；??（３）模块化多电平型ＳＶＧ［２１］

结合扰动观测器的静止无功发生器控制器设计??电压出现暂降或是突升情况时，带蓄电池储能型ＳＶＧ具有更好的性能，提高电力系统??的可靠性。但随着多台发电机互联的大型电力系统的推广，带蓄电池储能型ＳＶＧ经济??实用性有所降低［２（）］。??￣＾????＾?ｒ：—?Ｓ??—？????—??蓄电丄?????一?丨丨??池组?了????图１．２带蓄电池储能型ＳＶＧ拓扑结构图??Ｆｉｇ．?１．２?ＤＣ?ｓｉｄｅ?ｏｆ?ｂａｔｔｅｒｙ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ｉｎ?ＳＶＧ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ??．｝?？?；?；??（３）模块化多电平型ＳＶＧ［２１］。针对电压等级逐渐升高的电力系统，模块化多电平??型ＳＶＧ通过模块级联的方式完成对中高压电力系统的无功补偿，模块化多电平型ＳＶＧ??拓扑结构如图１．３所示，其结构提高了?ＳＶＧ在电压、电流发生畸变以及不平衡中压大电??流系统中精确补偿的能力。并且保证了补偿装置运行效率高、可靠性能好、重量低、体??积小以及开关频率低的优势［２２］。??￣?Ｎ＼?Ｉ?｜??＾?＾?丨獻—Ｉ?Ｉ模―１?１丨模—ｃｌ?Ｉ??Ｉ?模４ａ２?Ｉ?ｆｌＳｂ２ｌ?１?ｍｋｃ２?｜??｜模“ａ３?１丨模４ｂ３?｜丨模４ｃ３?１??｜?模ｉａｎ?｜?｜?模ｉｂｎ?｜?｜?模４ｃｎ?｜??丨模，ａｌ?｜丨模，１?｜丨模，ｃｌ?｜??｜?模＋ａ２?｜?ｆ＾ｂＴＩ?｜?模＋ｃ２?｜???丄???ＬＵ￣?丨模—３?１?｜?１?丨模—３?｜?Ｕｃ??＾?Ｉ?Ｍｉａｎ?｜?Ｉ?＾ｂｎ?｜?｜?ｍ４ｃｎ．｜?③??ｐ＼?ｉ?￣Ｉ￣??ｔｚ???图１．３模块化多电

?大连海事大学硕士学位论文???级易于提升。当电路中某个单元出现故障时，可以通过开关器件进行隔离，不会影响其??它单元的正常运行［２４］。??电网??ＩＩＩ?｜——－—?Ｊ＾ｄｃ??Ｉ??Ｈａｌ?Ｈａ２?｜?Ｈａｎ??Ｉ?ＩＩ?Ｉ?＿?Ｌ＿??Ｈｂｌ?Ｈｂ２?｜?Ｈｂｎ?｜???—?ｍｎｒ＼—Ｉ?＇?Ｉ—??Ｉ—??Ｈｃｌ?Ｈｃ２?Ｈｅｎ???ｒｖｖｖＪｉｎｃ＿ｊ［＿＿一＿ｒｃ＿??负载??图１．４级联Ｈ桥型ＳＶＧ拓扑结构图??Ｆｉｇ．?１．４?Ｃａｓｃａｄｅｄ?Ｈ－ｂｒｉｄｇｅ?ＳＶＧ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ??（５）基于ＰＷＭ整流结构的ＳＶＧ［２５］。基于ＰＷＭ整流结构的ＳＶＧ通过控制整流桥??中开关器件的动作，在交流侧输出期望电流，补偿电力系统负载所需的无功电流，从而??使得电网侧电流的无功分量基本为零。其拓扑结构如图１．５所示。因其结构的特性，这??种ＳＶＧ可以动态、连续补偿无功功率。并且具有结构简单、损耗低、应用广泛等优点［２６］。??ｒ？??ｎｒｖＹ＞?????ｒｒｒｒ＼????Ｌ－？—ｒ＾???＝＝??－??＿＿??负载?ｄ???????图１．５基于ＰＷＭ整流结构的ＳＶＧ拓扑结构图??Ｆｉｇ．?１．５?ＳＶＧ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ＰＷＭ?ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ?ｔｏｐｏｌｏｇｙ??－５?－??


本文编号：3295456