随着现代工业的发展,用户对电能质量的要求也越来越高。柔性交流输电系统(FACTS)逐步延伸到配电系统,形成了以变流器为核心的电能质量控制技术,简称为用户电力技术(Custom Power)。本文主要研究其代表装置:配电系统静止同步补偿器(DSTATCOM),包括DSTATCOM的主电路及基本原理,基于瞬时无功理论的无功功率和谐波电流的检测,脉宽调制技术,DSTATCOM的控制策略。滑模变结构控制是一种非线性控制方法,对电力电子开关变换器非线性特质具有天然的适用性,采用滑模变结构控制的变换器具有稳定范围宽、动态响应快、鲁棒性强、控制实现简单等优点,成为研究的热点。本文在研究传统PI控制的基础上,将滑模变结构控制应用于DSTATCOM装置,提出了基于αβ系统的电压型DSTATCOM积分滑模变结构控制策略,和基于电流型DSTATCOM指数趋近律滑模变结构控制策略。应用本文提出的控制策略,能够克服PI控制的缺点,充分发挥装置的性能,达到更好的无功补偿、抑制谐波和消除三相不平衡效果。本文利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对基于PI控制的直接控制法和本文所提出的两种滑模变结构的控制方法进行了详细的仿真和验证,并进行了比较研究。
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