配电网STATCOM控制策略分析与装置研究

电能质量问题，尤其是无功功率和谐波的问题，严重威胁着电网的安全运行。静止同步补偿器(STATCOM)，作为新一代无功功率补偿装置，它以其平滑的无功调节、快速的动态特性等优良性能引起了国内外科研与工程领域的广泛关注。 论文对现有无功补偿装置进行比较，分析了GTATCOM的优越性能，根据STATCOM的动态补偿原理，讨论其无功补偿性能。通过引入开关函数，并根据dq坐标变换理论建立dq坐标系下配电网STATCOM动态数学模型。对STATCOM装置级与器件级的控制策略进行分析，选择最佳方案。对装置级控制而言，采用了简化型无电阻反馈控制方法，通过对三种控制方法的分析，表明简化型无电阻反馈控制方法与逆系统控制方法、微分几何控制方法相比，简化型无电阻反馈控制方法在稳态性能和解耦性能方面的有着较好的优越性。对器件级控制而言，根据直流电压利用率高、开关损耗小和易于数字实现的特点，选取了空间矢量PWM控制方法，与正弦脉宽调制技术(SPWM)相比，SVPWM在输出的交流电压和电流中产生的谐波更少。完整的控制系统采用了简化型无电阻反馈+空间矢量PWM的控制策略。利用MATLAB／SIMULINK仿真软件，对配电网STATCOM进行仿真分析，验证了配电网STATCOM对电网功率因数的改善作用。 采用基于双DSP的硬件控制平台，设计了±5kvar配电网STATCOM装置，介绍了装置软件的模块化结构。