基于电动汽车换电站的D-STATCOM补偿系统的研究

随着电动汽车技术的发展与推广,电动汽车换电站的建设也在世界各地展开,目前,国内大部分的试运营电动汽车换电站的主要功能为为电动汽车提供充电设备及更换式电池,对于站内锂电池的利用是非常单一的,故本文针对这一状况,提出了基于电动汽车换电站的D-STATCOM设计研究方案,即本文建立在湖南省工业支撑计划项目上：基于电动汽车电池更换式充电站的城市配网电能质量与潮流控制研究。本文的主要研究内容如下： 本文通过分析国内外电动汽车换电站的研究及发展状况,对我国电动汽车换电站的发展状况及未来的发展趋势进行了展望,在此基础上提出了基于电动汽车换电站的D-STATCOM补偿装置设计的设想。 接着对D-STATCOM的基本结构和基本工作原理进行了介绍,通过数学计算,对D-STATCOM的运行特性进行了分析。 三相指令信号是控制D-ATATCOM补偿三相配电网的关键因素,故本文第三章介绍了几种常见的三相电信号检测方法,并对瞬时无功理论进行了分析,针对已有方法存在的不足,比较分析了两种用于三相不平衡系统的同步信号获取方法的优缺点,提出了基于两相电压Csin/cos变换的同步信号检测新算法,并理论推导分析了该方法的计算原理。 然后,本文对系统的滤波器进行了设计。针对检测环节对低通滤波器快速性、准确性的要求,本文采用具有简单、快速、易于数字化实现等优点的滑动平均值滤波方法,同时,针对负荷突变情况,对滑动平均值滤波方法进行了一定的改进；针对逆变系统输出端的输出滤波器,根据输出端的谐波特性,本文采用LCLR型输出滤波器,并分析了输出滤波器各参数取值对滤波器特性的影响,最后对其系统参数进行了设计。 最后,本文在仿真软件PSIM中建立了基于两相电压sin/cos变换的ip-iq电流检测新算法的用于补偿三相不平衡系统的D-STATCOM仿真模型,对算法进行仿真,以验证算法的正确性；同时,在DSP开发仿真软件CCS3.3中编写系统控制器的程序,并在试验样机中对程序进行调试,验证控制程序的正确性,并对理论计算与仿真分析的正确性进行验证。