50Kvar用户端STATCOM的直接电流控制方法研究

随着电力电子器件和各种非线性设备的使用,以及用户对电能质量要求的不断提高,电能质量中的无功补偿问题显得越来越重要。利用静止同步补偿器（STATCOM——Static Synchronous Compensator）实现动态无功功率补偿的研究是目前电力电子学科中比较活跃的研究领域之一。但是目前针对静止同步补偿器的研究主要集中在输电系统无功补偿,且控制方法基于电流的间接控制。受器件开关频率与开关容量的影响,对于采用间接电流控制方案的STATCOM装置存在输出谐波问题,且响应速度和控制精度也有待提高。将STATCOM技术应用到低压配电系统或工业负荷补偿的,在国内目前相对较少,且技术不成熟。本文针对低压配电系统或工业负荷的特点,提出一种适用于小功率STATCOM装置的基于电流的直接控制的控制方案。 本文建立了直接电流控制的STATCOM的数学模型;用基于瞬时功率理论基础上的ip、iq运算方法对无功电流和谐波电流进行检测运算:与间接电流控制方式相比,直接电流控制方式在跟踪速度、控制精度等方面更具有优势,根据电流的直接控制方式设计了控制部分,并用MATLAB软件进行了仿真验证;以三相三线制对称电路作为研究对象,采用先进的TMS320F2812 DSP处理芯片为硬件核心,采取正弦脉宽调制技术（SPWM）,设计了50Kvar STATCOM实验系统;以动态谐波无功发生器（DHVG）作为模拟负载进行了实验研究。将仿真结果和实验结果对比,证明了设计的可行性;通过对STATCOM进行的基波无功补偿实验和动态响应实验,证明STATCOM的良好的无功补偿性能和动态响应速度。