三相不平衡系統(tǒng)中D-STATCOM研究.pdf

1、為了解決電力網(wǎng)絡中電能質(zhì)量不高的問題，憑借更好的諧波抑制性能、更迅速的動態(tài)響應速度和更顯著的經(jīng)濟效益，D-STATCOM具有很重要的研究意義。傳統(tǒng)電壓型四象限變換器通過采用 PWM技術(shù)，具有網(wǎng)側(cè)電流可控、能量可雙向流動等優(yōu)點而得到廣泛應用。在大功率場合下，傳統(tǒng)電壓型四象限變換器為了保證效率，開關頻率一般很低，為了滿足諧波標準要求，網(wǎng)側(cè)電感的值需要很大，以保證諧波的有效濾除，但是網(wǎng)側(cè)電感的加大也會導致系統(tǒng)動態(tài)響應速度的降低、裝置體積和成本

2、的增加。在相同的諧波標準要求下，由于高頻段更好的衰減特性，LCL濾波器電感的總和取值可以比單 L濾波器電感的值更小，進而使得裝置體積變小，成本降低。然而LCL濾波器的引入會使得原來的一階系統(tǒng)變?yōu)槿A系統(tǒng)，含有明顯的諧振尖峰，導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定，因此對 D-STATCOM控制系統(tǒng)的設計需要考慮諧振的抑制方法。D-STATCOM通過對不平衡電流進行各序分量檢測，在閉環(huán)控制系統(tǒng)下可以實現(xiàn)各序分量補償。
　　本文首先對電壓型四象限變換器的工

3、作原理進行了相關介紹，并在電路理想的假設下，基于三相靜止abc坐標系、兩相靜止αβ坐標系和兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標系這三種坐標系下，建立了基于LCL濾波器的三相電壓型四象限變換器的數(shù)學模型。在建立數(shù)學模型之后，本文通過比較LCL濾波器和單L濾波器得出了LCL濾波器的相關特性。根據(jù)LCL濾波器的特性，文章首先介紹了常規(guī)的電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)控制器的設計，并在該設計的基礎上，研究了針對LCL濾波器的諧振抑制的方法，包括無源阻尼法和有源阻尼法。鑒于

4、有源阻尼法在損耗、效率等因素的優(yōu)勢，本文將常規(guī)雙閉環(huán)系統(tǒng)中的電流單環(huán)變?yōu)殡娏麟p環(huán)，并對該控制系統(tǒng)控制器的設計進行了研究，并通過仿真實驗對設計進行了驗證，實驗證明設計合理有效，系統(tǒng)工作正常。
　　對D-STATCOM的研究，本文主要以基于LCL濾波器的電壓型四象限變換器作為電路結(jié)構(gòu)，以電流內(nèi)環(huán)為網(wǎng)側(cè)電流和機側(cè)電流的雙環(huán)控制系統(tǒng)作為基本控制策略，通過對不平衡電流進行各序分量檢測，對各序分量進行建模，得出 D-STATCOM的控制策略，