基于三相不平衡負(fù)載的STATCOM的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電力電子器件和各種非線性設(shè)備的使用,以及用戶對電能質(zhì)量要求的不斷提高,電能質(zhì)量中的無功補(bǔ)償問題顯得越來越重要。靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM—Static Synchronous Compensator)以其對系統(tǒng)無功功率補(bǔ)償?shù)膬?yōu)越性能,成為目前電力系統(tǒng)中最具代表性的無功補(bǔ)償裝置之一,是近年來電力電子與控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
　　 本研究首先針對STATCOM系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題之一,即無功電流的實(shí)時(shí)檢測,提出了三相四線制不平

2、衡系統(tǒng)的無鎖相環(huán)的三相電網(wǎng)無功電流檢測法,并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。然后分析了它的工作原理,在三相四線制電網(wǎng)負(fù)載不平衡的背景下,從多個(gè)指標(biāo)的角度出發(fā),對四橋臂式、電容中分式、三單相橋式主電路拓?fù)溥M(jìn)行了仿真分析,最終給出了合適的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并對主電路參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。針對以上主電路拓?fù)?采用單極倍頻SPWM調(diào)制技術(shù)作為觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生方法,并從調(diào)制原理、逆變器輸出電壓頻譜和過零點(diǎn)振蕩三個(gè)方面加以重點(diǎn)論述。為了提高控制精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性,采用直接電流

3、控制的實(shí)時(shí)跟隨三角波比較法進(jìn)行控制。在此基礎(chǔ)上,采用TI公司最新研發(fā)的32位高速定點(diǎn)DSPTMS320F2812作為主控制器,結(jié)合FPGA對STATCOM控制系統(tǒng)的硬件、軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)充分利用DSP強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和豐富的外設(shè)資源,完成采樣、測量、控制計(jì)算等任務(wù),由FPGA負(fù)責(zé)完成12路PWM波形的產(chǎn)生。最后,在MATLAB／simulink仿真環(huán)境下,對所研制的STATCOM系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究,結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性和