论文摘要
人类社会已经进入高度电气化时代,工业、农业、国防以及人们日常生活都与电能息息相关。随着用电负荷量及其种类的增多,一些大规模具有冲击性和波动性的负荷也接入了电网,造成电网电压波动、闪变以及电网电压不平衡,严重时可能造成电网崩溃,给供电系统和电力用户带来巨大的经济损失。因此如何提高电能质量,提供电网所需无功成为保障电力系统稳定运行的重要研究内容。配电网静止同步补偿装置（D-STATCOM）是近年来针对冲击性负荷增多而飞速发展起来,用于中低压配电网动态无功补偿的装置。本文首先介绍了D-STATCOM的系统组成、主电路结构和基本工作原理,然后根据功率平衡原理详细分析了电网电压平衡时D-STATCOM的直接电压控制策略,并针对D-STATCOM的复杂工况和需快速响应的特点,将模糊PI控制器引入该装置。接着讨论了电网电压不平衡给D-STATCOM输出造成的影响,从理论上分析了采用改进开关函数法和负序前馈控制对D-STATCOM输出带来的改进,综合分析了电网电压不平衡时D-STATCOM的正负序双环叠加控制策略。最后介绍了两电平、三电平SPWM、SVPWM、SHEPWM的调制原理,比较了三者的优缺点,并针对SHEPWM详细讨论了其实现方法。在理论分析的基础上,本文也通过仿真分析验证了在电网电压平衡时,基于直接电压控制的D-STATCOM可以很好地补偿无功,维持电网电压恒定。采用模糊PI控制器后,装置的调节速度大为提高。在电网电压不平衡时,采用正负序双环叠加控制策略的D-STATCCOM能够有效补偿无功,并使三相电网电压平衡。将SHEPWM运用于D-STATCOM后,装置输出电压中谐波含量大大降低,性能得到进一步提高。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 课题背景及意义1.2 无功功率基本概念及其补偿意义1.2.1 电力系统中无功功率的概念1.2.2 无功功率对电力系统的影响1.2.3 无功补偿的意义1.3 STATCOM 装置研究现状1.4 D-STATCOM 控制方法1.5 PWM 控制技术1.5.1 正弦载波PWM1.5.2 空间矢量PWM1.5.3 特定谐波消除PWM1.6 论文的主要工作第2章 D-STATCOM 的工作原理及其数学模型2.1 D-STATCOM 主电路结构2.1.1 两电平电压源型逆变器拓扑结构2.1.2 二极管中点箝位型三电平逆变器拓扑结构2.2 D-STATCOM 的基本工作原理2.3 D-STATCOM 的数学模型2.4 本章小结第3章 D-STATCOM 的直接电压控制策略3.1 D-STATCOM 补偿电压基本原理3.2 D-STATCOM 直接电压控制方法3.3 D-STATCOM 的模糊PI 控制3.3.1 Fuzzy-PI 控制器的结构和原理3.3.2 Fuzzy-PI 控制器的设计3.4 本章小结第4章 电网电压不平衡条件下D-STATCOM 的控制策略4.1 电网电压不平衡对D-STATCOM 输出性能的影响4.1.1 电网电压不平衡对D-STATCOM 输出电压的影响4.1.2 电网电压不平衡对D-STATCOM 输出电流的影响4.2 电网电压不平衡时D-STATCOM 的控制方法4.2.1 增大直流侧电容值抑制三次谐波电流4.2.2 改进开关函数法4.2.3 负序电压前馈控制策略4.2.4 负序电压检测方法4.2.5 负序电压前馈控制在D-STATCOM 中的运用4.3 正、负序双环叠加控制策略4.4 本章小结第5章 D-STATCOM 的PWM 控制方法5.1 两电平逆变器的PWM 控制方法5.1.1 两电平SPWM 原理5.1.2 两电平SVPWM 原理5.1.3 两电平SHEPWM 原理5.2 三电平逆变器的PWM 控制方法5.2.1 三电平SPWM 原理5.2.2 三电平SVPWM 原理5.2.3 三电平SHEPWM 原理5.3 SHEPWM 在MATLAB/SIMULINK 中的实现5.3.1 非线性方程组求解5.3.2 非线性方程组的初值选取5.3.3 SHEPWM 在MATLAB/SIMULINK 中的实现5.4 仿真结果分析5.5 本章小结第6章 D-STATCOM 系统仿真分析6.1 两电平D-STATCOM 系统仿真分析6.1.1 常规PI 控制的两电平D-STATCOM6.1.2 模糊PI 控制的两电平D-STATCOM6.2 三电平D-STATCOM 系统仿真分析6.2.1 常规PI 控制的三电平D-STATCOM6.2.2 模糊PI 控制的三电平D-STATCOM6.3 正负序双环叠加控制策略仿真分析总结与展望参考文献攻读硕士期间已发表的论文附录致谢
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标签：配电网静止同步补偿装置论文; 无功补偿论文; 直接电压控制论文; 特定谐波消除论文;
