| 【中文题名】 | STATCOM控制方法及PWM策略的研究 |
| 【英文题名】 | Research on the Control Method and PWM Strategy of STATCOM |
| 【学科专业】 | 电力电子与电力传动 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-9 |
| 【中关键词】 | 静止同步补偿器,逆系统方法,三角载波移相-开关频率最优PWM法,,, |
| 【英关键词】 | Static synchronous compensator,Inverse-system method,Triangular carrier phase shifting-switch frequency optional PWM, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>输配电工程、电力网及电力系统>电力系统的自动化>自动调整> |
| 【论文摘要】 |
基于链式多电平逆变器结构的静止同步补偿器(STATCOM)是一种新型无功补偿装置，它具有发出容性无功功率和吸收感性无功功率的双向补偿功能。本文研究了在平衡负荷和不平衡负荷条件下静止同步补偿器的控制方法，及适用于链式多电平逆变器结构的PWM新方法。
首先，本文分析了STATCOM的工作原理，建立了链式STATCOM的有功-无功电流暂态模型，通过引进多变量非线性控制逆系统方法，设计了基于逆系统方法和有功-无功电流解耦的非线性动态无功电流控制策略，设计了DSP为核心的控制系统。研究了注入零序矢量对PWM控制的影响，由此得出了适用于链式多电平逆变器结构的三角载波移相-开关频率最优PWM法(PS-SFO-PWM)。
仿真结果表明，基于逆系统方法和有功-无功电流解耦的非线性动态无功电流控制具有良好的动态性能。PS-SFO-PWM法在不提高开关频率的情况下，实现了等效高频载波的效果，并提高了直流电压的利用率。
本文探讨了在负荷不对称条件下的控制策略，提出了根据正序、负序电压开关值合成PWM控制的负序电流补偿方法。该方法有效地补偿了负荷的负序电流。 |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
5-6 |
|
ABSTRACT |
6-9 |
|
第一章 绪论 |
9-15 |
|
1.1 本文的研究背景 |
9-10 |
|
1.2 无功补偿装置的发展 |
10-11 |
|
1.3 静止同步补偿器(STATCOM) |
11-13 |
|
1.4 课题的意义、目的和任务 |
13-15 |
|
第二章 STATCOM的建模 |
15-22 |
|
2.1 STATCOM的基本结构 |
15 |
|
2.2 STATCOM的工作原理 |
15-17 |
|
2.3 STATCOM装置的建模 |
17-21 |
|
2.3.1 正序分量的数学模型 |
18-19 |
|
2.3.2 负序分量的数学模型 |
19-21 |
|
2.4 小结 |
21-22 |
|
第三章 STATCOM的控制方法 |
22-30 |
|
3.1 无功电流的检测方法 |
22-23 |
|
3.2 对称系统控制 |
23-27 |
|
3.2.1 逆系统理论 |
23-25 |
|
3.2.2 STATCOM正序电流解耦控制 |
25-27 |
|
3.3 不对称系统控制 |
27-29 |
|
3.3.1 不对称系统STATCOM控制 |
27-28 |
|
3.3.2 正序、负序电压合成 |
28-29 |
|
3.4 小结 |
29-30 |
|
第四章 PWM控制策略的研究 |
30-42 |
|
4.1 多电平载波PWM技术 |
30-31 |
|
4.2 多电平SVPWM和载波PWM的统一 |
31-35 |
|
4.2.1 公式推导 |
31-33 |
|
4.2.2 注入不同零序电压矢量对PWM控制的影响 |
33-35 |
|
4.3 三角载波移相─开关频率最优PWM控制策略 |
35-41 |
|
4.3.1 链式STATCOM的PS─SFO─PWM法控制原理 |
35-36 |
|
4.3.2 H桥的非线性方程的建立 |
36-38 |
|
4.3.3 非线性方程组的求解 |
38-41 |
|
4.4 小结 |
41-42 |
|
第五章 硬件设计 |
42-53 |
|
5.1 系统参数的选取 |
42-45 |
|
5.1.1 交流侧电抗器的选取 |
42-43 |
|
5.1.2 直流侧电容器的选取 |
43-44 |
|
5.1.3 主电路IGCT的选取 |
44-45 |
|
5.2 控制器硬件电路的设计 |
45-49 |
|
5.2.1 主处理器的选取 |
45 |
|
5.2.2 控制器硬件结构 |
45-46 |
|
5.2.3 检测电路设计 |
46-48 |
|
5.2.4 单片机协处理器电路 |
48-49 |
|
5.3 高精度脉冲发生器的设计 |
49-53 |
|
5.3.1 脉冲发生器的精度要求 |
50 |
|
5.3.2 加载角度的存储、扩展 |
50-51 |
|
5.3.3 软硬件实现 |
51-53 |
|
第六章 仿真与实验结果分析 |
53-59 |
|
6.1 控制系统仿真研究 |
53-55 |
|
6.2 三角载波移相─开关频率最优PWM控制仿真研究 |
55-56 |
|
6.3 脉冲发生器实验结果 |
56-59 |
|
第七章 结论与展望 |
59-60 |
|
致谢 |
60-62 |
|
参考文献 |
62-64 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385624 |
