靜止同步補償器原理及控制方法

第1章緒論1.2國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀關(guān)于早期無功補償我們基本采取的方式方法有并聯(lián)一個電容器或者不是不同步的發(fā)早在前一個世紀(jì)中期(70年代)就有學(xué)者提出采用電力半導(dǎo)體的思想來進行無功補償并聯(lián)的結(jié)構(gòu)),根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)指令，來調(diào)節(jié)相應(yīng)的電壓的極值和相關(guān)相位等作用。中國的各區(qū)域性電網(wǎng)將實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，多大區(qū)域互聯(lián)電力系統(tǒng)從經(jīng)濟上帶來了明顯的好處，大量的使用電力電子等非線性的功率元件，本文主要從靜止同步補償器自身的基2.1靜止同步補償器的分類為更加容易而又快速的分區(qū)靜止同步補償器(STATCOM),我們可以根據(jù)構(gòu)成基本2.2靜止同步補償器的基本原理IcUsUL=jXIc圖2-1電壓型STATCOM結(jié)構(gòu)圖以在一定程度上忽略他們的額外磨耗，這樣我們的工作原理就可以當(dāng)成是以下的單相等效的電路圖來表示。ia)單相等效電路圖b)電流超前c)電流滯后圖2-2STATCOM單相等效電路圖和工作相量圖(必須忽略損耗)這里面我們也需要考慮連接電抗器的損耗還有和變流器自身的磨耗，閉關(guān)一些常動作的開關(guān)等，這里我們將這些磨耗全部放在一起進行相關(guān)的考慮，那么單相等效電路圖和工作相量圖就會涉及一定的變化，如圖2-3所示：(a)單相等效電路圖(b)電流超前(c)電流滯后圖2-3STATCOM單相等效電路圖和工作相量圖(計及損耗)的相位δ,這樣也就可以有效地改變了電抗里的電流i,從而進一步的控制著靜止同步補償器STATCOM他從電力電網(wǎng)的汲取的電流相關(guān)指數(shù)(相位和幅值等意義)。我們可以從電流源型靜止同步補償器STATCOM的原理示意圖可以簡化為如圖2-4所示，這里的CCT圖2-4電流源型靜止同步補償器STATCOM保證誤差90度，超前或者滯后都是可以的，從而達到相關(guān)吸收一定量無功功率和釋放一有兩種狀態(tài)，一是相當(dāng)于電容，另一種是相當(dāng)于電感。又因為電流源型的靜止同步補償器內(nèi)容，比如變換器的輸出電流，還可以進行一些內(nèi)在保護，比如他自身潛在了電流保護的能力，能夠讓整個系統(tǒng)能夠告訴穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，最重要的一點得益于他可以快速的啟動，就我們根據(jù)前文對靜止同步補償器STATCOM裝置最根本的工作原理進行深入系統(tǒng)的相關(guān)分析，我們可以得到有效的電壓與電流之間的關(guān)系，如圖2-5所示。從圖中我們可以清晰明了的看出當(dāng)我們的電力電網(wǎng)系統(tǒng)中電壓下降時，那么關(guān)于靜止同步補償器STATCOM裝置電壓與電流也在走下坡路，靜止同步補償器STATCOM裝置可以做到快速精準(zhǔn)有效的對變流器交流側(cè)電壓的幅值和相位進行相應(yīng)快速的調(diào)整，這樣也就可以針對自身能夠供的最大的無功電流等大小保持一個恒定值，他在此環(huán)境下僅僅守電力半導(dǎo)體器件的電流容量另外，我們對于那些靜止同步補償器STATCOM裝置以輸出電能補償作為目的來討論分析，如果我們的直流一側(cè)的可以儲能的電容較大，則靜止同步補償器STATCOM裝置她還可以在很短的時間呢你做出快速反應(yīng)，并向電力電網(wǎng)提供相關(guān)的有功功率的補償，這些作用我們不得不承認對我們電力電網(wǎng)整個系統(tǒng)來說都是相當(dāng)?shù)闹匾?。對于在這過程中所產(chǎn)生的諧波等問題，靜止同步補償器STATCOM裝置可以采用我們橋式變流電路的多重化我們的環(huán)境一般來都都是顯得相對平衡的，所以我們不用考慮負載的相關(guān)功率等因素，因為三相瞬時功率之和永遠一定都等于三相總的有功功率，靜止同步補償器STATCOM裝置所連接電抗的主要目的是為了消除和濾除電流中的高頻成分，正因為這個原因，所以其電因為前文已經(jīng)敘說電壓源和電流源的得益優(yōu)點，所以本文所探討分析的靜止同步補償且技術(shù)成本不是很高，針對其余來說容易實現(xiàn)，這是因為這些優(yōu)點，所以靜止同步補償器STATCOM一般來講都是采用的此整流器。本文，所研究的靜止同步補償器STATCOM就采用了如圖2-6所示的三相VSR三線六開關(guān)主電路拓撲結(jié)構(gòu)。他拓撲特征最大的亮點就是直流側(cè)采用的電容，恰好電容可以進行直流儲能，從而使所以它還具有BoostAC/DC的性能就是進行變換和交流側(cè)要受控電流源特性。針對非線性動態(tài)的相關(guān)數(shù)據(jù)，是很難做到準(zhǔn)確無誤的進行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，那么效的加深我們對其控制規(guī)律的認知及其更深入的理解。再者我們的通過結(jié)果的數(shù)據(jù)來改變實驗中的一系列參數(shù)，這樣最多我們的最后成品對于參數(shù)選擇也具有指導(dǎo)性的作用。為了使相關(guān)試驗結(jié)果更加逼真，準(zhǔn)確率更高，更符合實際情況，我們在建立相關(guān)仿真模型的時候，采用了MATLAB軟件自帶的軟件庫進行相互建模，分別采用了simulink仿真模塊、STATCOM仿真模型，當(dāng)然我們的電路參數(shù)也盡可能根據(jù)實際系統(tǒng)的情況進行設(shè)首先是整個仿真系統(tǒng)的系統(tǒng)全圖，如下圖cT圖3-1仿真模型全圖在上述仿真模型系統(tǒng)中，我們可以清楚的看到直流側(cè)大電容主要作用就是用于為整個方正模型提供一個準(zhǔn)確無誤的直流電壓信號，提高的這個直流電壓信號知道到了我們的三相逆變器內(nèi)，經(jīng)過逆變器以后這個直流電壓信號通過相關(guān)逆變最后被變成多個相位有一定角度差的交流方波信號，這些信號被送到變壓器中，然后就被串聯(lián)在一起了，這就是變壓器的主要作用，串聯(lián)在一起的信號最后就成功的輸出交流正弦波信號。下圖分別是逆變器輸出電壓、變壓器輸出電壓、圖3-3變壓器輸出電壓測量接線圖T戶圖3-4輸出電壓測量的相關(guān)接線圖3.3仿真結(jié)果(1)逆變器輸出端所產(chǎn)生的波形圖3-5經(jīng)逆變器1y后的a相輸出的電壓波形圖3-6經(jīng)逆變器1d后的a相輸出的電壓波形圖3-7經(jīng)逆變器2y后a相輸出的電壓波形(2)變壓器輸出端波形圖3-8經(jīng)變壓器Tr2D后A相電壓波形圖3-9經(jīng)變壓器Tr2Y后A相電壓波形(3)輸出的相關(guān)波形圖3-10輸出波形比較上面所輸出的仿真圖我們可