基于瞬時無功理論的SATATCOM電流檢測方法與控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)中非線性負載、沖擊性負載的增加，電能質(zhì)量問題愈加受到人們的關(guān)注，無功補償和諧波抑制技術(shù)也由此成為研究熱點。靜止同步補償器（STATCOM）作為柔性交流輸電的核心裝備之一，具有良好的補償性能，已逐漸成為無功功率補償技術(shù)的發(fā)展趨勢。本文通過理論分析以及仿真建模，系統(tǒng)地研究了STATCOM的無功電流檢測方法及其控制技術(shù)。
　　 本文首先分析了基于瞬時無功功率理論的兩種經(jīng)典檢測方法p-q法和ip-iq法的不足之處。然后對物理實現(xiàn)

2、中的電路結(jié)構(gòu)與低通濾波環(huán)節(jié)進行了改進，提出一種基于電流平均值進行濾波的改進檢測方法。該方法不需要鎖相環(huán)電路，簡化了檢測電路結(jié)構(gòu)，且提高了檢測算法的響應(yīng)速度。在電壓無畸變和電壓有畸變兩種情況下，仿真結(jié)果驗證了該方法的有效性和正確性。
　　 本文總結(jié)了STATCOM直接電流控制方式相對于間接電流控制方式的優(yōu)勢，重點討論了基于PWM跟蹤技術(shù)的兩種直接電流控制方法——滯環(huán)控制和三角波控制。同時，詳細介紹了滯環(huán)寬度的設(shè)置以及PI調(diào)節(jié)器的參

3、數(shù)設(shè)計。最后對兩種控制方法進行仿真，結(jié)果表明：滯環(huán)控制的開關(guān)頻率隨著滯環(huán)寬度改變而改變，滯環(huán)寬度越大，開關(guān)頻率越高，開關(guān)損耗也就越大。但此時補償電流的跟蹤效果較好，諧波含量較低；此外，仿真結(jié)果還說明，三角波控制的開關(guān)頻率是固定的，開關(guān)損耗相對較小，但采用三角波控制會在補償電流中引入與三角載波同頻率的高頻畸變分量。
　　 在Matlab/Simulink仿真環(huán)境中，搭建了STATCOM的系統(tǒng)模型，通過在線性負載、非線性負載以及沖擊

4、負載三種情況下的仿真，比較了傳統(tǒng)電流檢測方法和改進檢測方法的檢測效果，并研究了滯環(huán)控制方法和三角波控制方法的響應(yīng)特性。結(jié)果表明，在線性和非線性負載下，傳統(tǒng)的ip-iq檢測法和改進檢測法都能準(zhǔn)確檢測出STATCOM所需補償?shù)臒o功電流，但改進檢測算法的動態(tài)響應(yīng)性能更好；再者，STATCOM在滯環(huán)控制和三角波控制兩種控制策略下，均能準(zhǔn)確快速的跟蹤指令電流，實現(xiàn)有效的諧波與無功補償，改善系統(tǒng)的運行性能，但補償后系統(tǒng)電流的諧波含量則因兩種控制方式