新型静止无功发生器SVG控制策略仿真研究

论文摘要

随着电力电子技术的发展、各种用电设备对电能质量要求的不断提高,并伴随柔性输电的需要,电能质量中的无功补偿问题显得越来越重要。静止无功发生器（SVG）作为电力系统无功功率动态补偿的有效方法,逐步成为电力电子领域研究的热点。本文的研究目的是探讨SVG装置的几种控制策略的优劣之处,为SVG在实际中的应用提供理论参考。本文提出了三种检算无功电流的算法:包括基于瞬时无功理论的p-q算法,ip-iq算法和基于电网电压和电流在旋转坐标系下进行坐标变换的dq0无功检测方法,通过在仿真平台上的试验,验证各种算法实现无功电流的提取以及无功检测精度的能力和动态响应能力。同时,在三相三线制电压型静止无功发生器拓扑结构的基础上,论证了两种直接电流控制方法:滞环控制和三角波控制。提出了预测电流控制方法,提高补偿指令电流的跟踪精度。本文采用MATLAB软件对系统进行了仿真,并搭建了一套双负载平台,分别完成了在两种负载情况下,两种检测方法仿真的比较,三种控制策略仿真的比较。仿真结果验证了各种控制策略良好的无功补偿性能,表明所提出控制方法的有效性。

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ABSTRACT

1 引言

1.1 无功补偿的意义和作用

1.1.1 无功功率的产生和影响

1.1.2 无功补偿的作用和意义

1.2 无功功率补偿装置的发展

1.2.1 无功补偿装置发展史

1.2.2 国内外研究现状

1.2.3 SVG发展趋势

1.3 选题的意义及研究内容

1.4 静止无功发生器的基本原理

1.4.1 SVG工作原理

1.4.2 SVG工作特性

1.5 SVG主要优点

1.6 本章小结

2 无功电流检算

2.1 传统谐波和无功检测方法

2.2 坐标变换及瞬时无功理论

2.2.1 p-q法

2.2.2 iP-iq法

2.2.3 dq0法

2.3 本章小节

3 SVG控制策略

3.1 电流滞环瞬时比较控制

3.2 三角波比较方式

3.3 预测电流控制方式

3.4 本章小结

4 静止无功发生器控制系统仿真研究

4.1 MATLAB/Simulink仿真技术概述

4.2 SVG仿真模型建立

4.3 仿真结果

4.3.1 ip-iq检算情况下的两种控制策略

4.3.2 带谐波负载下两种控制策略结果

4.3.3 ip-iq检算情况下的两种控制策略动态响应

4.3.4 dq0检算情况下的预测电流控制策略

4.4 本章小结

5 结论

5.1 本文结论

5.2 后续研究

参考文献

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