目前,电力系统存在无功补偿容量不足,大部分补偿装置补偿手段落后,难以满足系统补偿要求的问题,STATCOM提供了一个很好的解决方案。迄今为止的研究和应用,侧重于高压大容量STATCOM的研制。本文针对低压配电网络的无功补偿和有害电流滤除问题,提出采用间接和直接电流控制两种STATCOM方案。本文的工作和结论如下:
针对三相平衡无功负载的补偿,对采用间接电流控制的STATCOM进行研究。通过对现有STATCOM主电路结构的对比分析,选择以三桥臂变流器为STATCOM主电路;建立了数学模型;提出本文的控制策略,用两套逆系统PI控制方法分别对输出无功功率和直流侧电压进行控制;仿真结果验证了该STATCOM具有较好的补偿性能,其动态响应有了较大的提高。
对STATCOM装置进行了硬件设计,包括对主电路元器件的选择,主控制芯片的选型,以及测量电路、控制电路和电源电路等的设计。为样机制作打下了基础。
为了使STATCOM除了无功补偿以外,还具有消除谐波、零序和负序等有害电流的功能,对采用直接电流控制方法的STATCOM进行研究。对比现有两种变流器,选择四桥臂变流器作为STATCOM的主电路;总结了目前多种参考电流检测方法,选择了基于广义瞬时无功理论的参考电流检测法生成参考电流指令;建立了四桥臂STATCOM数学模型;提出一种基于???坐标系的滞环电流控制新方法;对此STATCOM方案进行仿真研究,结果表明该STATCOM能够补偿不平衡系统的无功功率,同时能够有效地滤除系统中的谐波、负序和零序等有害电流。
