配电网静止同步补偿器控制器的研究

随着无功补偿技术的发展,配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)作为用户电力技术中的一种重要无功补偿装置,因其能够对系统无功功率进行双向动态补偿,已成为现代静止无功补偿技术研究的热点。 本文在分析配电网静止同步补偿器研究现状的基础上对DSTATCOM的补偿方式、检测系统和控制方法进行了总结和研究。通过对比配电网中无功补偿技术方案,选择低压集中补偿方式并以此为依据计算装置无功补偿容量。文中引入开关函数建立了基于三电平电压型逆变器的DSTATCOM动态模型,并且讨论了模型主要参数的选取原则。DSTATCOM检测方法和控制方法研究是本文的研究重点。文中确定了基于瞬时无功功率的改进型d-q变换矢量理论检测方法,提出了预测电流控制、PI控制以及d-q变换相结合的双环控制策略。同时利用MATLAB中的动态仿真工具SIMULINK,搭建了DSTATCOM的检测模块和控制模块。以含有DSTATCOM的10/0.4kV的配电系统为例,仿真分析了DSTATCOM在负荷变化过程中的动态补偿作用,比较了预测电流控制与直接电流控制下的DSTATCOM性能。仿真结果表明文中提出的配电网静止同步补偿器控制方法能有效地实现无功动态补偿。最后,本文给出了采用DSP芯片实现的控制器软件设计方案。控制器采用TMS320F240芯片实现电量采样和完成控制算法,实现了无功补偿装置真正意义上的全数字化控制方案。