基于DSP的D-STATCOM控制技術及其應用.pdf

1、配電網(wǎng)靜止同步補償器(D-STATCOM)是柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)中用戶電力技術(Custom Power)的一個重要分支，是靜止無功補償裝置的發(fā)展方向。尤其是伴隨著大功率開關器件制造技術的快速發(fā)展，D-STATCOM正逐漸取代SVC，在世界各地得到廣泛的應用。本文將對D-STATCOM的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、無功電流檢測、控制器設計、硬件平臺搭建等方面進行了理論分析和實驗研究，旨在設計一個動態(tài)補償性能優(yōu)越、造價經(jīng)濟的可用于商業(yè)開

2、發(fā)的D-STATCOM裝置。
　　論文首先在分析了D-STATCOM應用前景的前提下，介紹了D-STATCOM的工作原理和拓撲結(jié)構(gòu)。并根據(jù)D-STATCOM的輸入輸出關系進行了數(shù)學建模，包括數(shù)學模型的建立、穩(wěn)態(tài)功率與電流的分析。然后在數(shù)學模型基礎上，對D-STATCOM裝置進行了運行分析，包括穩(wěn)定性分析、響應時間分析和安全運行區(qū)域的分析。
　　補償無功是D-STATCOM的重要職責，所以本文針對無功電流的檢測算法進行了深入的

3、研究。針對傳統(tǒng)的鎖相環(huán)節(jié)中由于忽略了有功分量導致的算法延時問題，本文提出了一種鎖相方法采用90°移相的方式構(gòu)造兩相電壓和電流。同時將瞬時有功作為一個恒定值且不受電壓U變化的影響，當準確捕捉到頻率后，只需要通過PI環(huán)節(jié)調(diào)整鎖相功率就可以完成鎖相任務。仿真結(jié)果表明改進后的算法可以明顯提高鎖相精度，響應速度快。此外本文以ButterWorth濾波器為例，針對不同截止頻率和階數(shù)對低通濾波器的影響進行仿真分析，并為本文所述D-STATCOM裝置進

4、行了低通濾波器的設汁。
　　D-STATCOM的控制策略是裝置能否準確補償無功和諧波的關鍵。D-STATCOM裝置通過接入點與電網(wǎng)交換無功，所以為了有穩(wěn)定的補償效果，接入點電壓必須要保持在參考值附近。為了穩(wěn)定接入點電壓，本文提出一種將基于瞬時無功功率的直接電壓控制策略與模糊PI控制相結(jié)合，采用二維模糊控制結(jié)構(gòu)，使D-STATCOM裝置可以自動調(diào)整PI參數(shù)，改變傳統(tǒng)控制策略中PI控制器設計復雜、響應速度慢、魯棒性差的缺點。仿真結(jié)果表