网络技术-网络基础-系统不平衡环境下的STATCOM应用研究.pdf

STATCOM（Static Synchronous Compensator）是一种先进的电力电子设备，用于动态调节电网中的无功功率，以提高电力系统的稳定性、供电质量和效率。在电力系统中，不平衡无功负载和系统自身的不平衡状态会显著影响电网的供电质量，可能导致电压波动、谐波增加以及设备寿命缩短等问题。 这篇硕士论文详细探讨了在系统不平衡环境下的STATCOM应用，特别是针对电压等级不同的工况。论文指出，不平衡条件下的STATCOM会导致其直流侧电容电压出现2倍频的电压波动，同时电网中的负序分量对采用对称控制的STATCOM装置来说相当于短路，从而产生大量负序电流，威胁到STATCOM的安全运行。 为解决这一问题，论文基于dq坐标变换理论建立了STATCOM在不平衡系统下的数学模型，这是一种将交流系统转换为直流坐标系的方法，便于分析和控制。通过这种模型，论文提出了综合补偿电网电压不平衡和负载不平衡有害电流的策略，以改善STATCOM的运行性能。 论文进一步提出了一种非线性动态无功控制策略，利用双输入双输出线性化控制方法实现输出变量解耦控制。这种方法简化了复杂的控制理论，提高了系统的动态响应。通过仿真实验，验证了这种解耦控制方法在应对短路故障和大功率负载突变时的有效性。 此外，论文还关注了不平衡系统中的谐波电流检测和无功补偿。在瞬时无功功率理论的基础上，提出了一种以电网三相基波正序电压为同步参考坐标的改进型电流检测方法。这种方法在基于TMS320F2812 DSP的实验样机上进行了验证，证明了在系统不平衡状态下，该新型电流检测方法具备良好的实时性和准确性。 论文最后以链式STATCOM为例，分析了中压链式STATCOM在不平衡系统工况下的运行特性。针对链式STATCOM，论文比较和评估了多种调制方法，并提出了一种新型的PWM控制方法——三角载波交叠开关频率最优PWM（CO-SFO-PWM）法。这种方法能够实现线电压的低总谐波失真（THD）和有效补偿无功功率及负序电压，仿真结果支持了这一观点。 综上所述，这篇论文深入研究了在不平衡电力系统中STATCOM的应用，提供了理论模型、控制策略和电流检测方法，为提高电网供电质量提供了重要参考。关键词包括：STATCOM、非线性控制、解耦控制、电流检测、CO-SFO-PWM和链式结构。