多机电力系统中静止同步补偿器STATCOM的系统模型仿真及应用研究

摘要

静止同步补偿器STATCOM作为FACTS控制器的重要成员之一，具有先进的控制性能和良好的补偿效果，对维持节点电压、阻尼系统振荡以及提高系统暂态稳定性能发挥着十分重要的作用。近年来，STATCOM在电力系统中的应用受到日益广泛的重视。本文以STATCOM在多机电力系统中的系统模型仿真及应用研究为主线，对STATCOM控制器的设计以及STATCOM在多机电力系统中对系统暂态稳定性能的影响等内容进行了深入分析和研究。 本文首先对STATCOM的工作原理进行了研究，在此基础上建立了STATCOM的稳态数学模型和动态数学模型，同时还针对一个典型的两区域且区间联络线中间带STATCOM的四机电力系统，建立了包含STATCOM的多机电力系统的统一数学模型。 本文将模糊控制理论与多状态线性反馈控制规律相结合，为STATCOM设计了多目标、自适应模糊控制器，该控制器能适应电力系统参数的变化，在不同运行状态下辨识出电力系统的主要目标，从而采取正确的控制方式，充分发挥STATCOM的控制效果。 本文建立了STATCOM的系统级仿真模型，同时分别将STATCOM的逆系统PI控制策略和多目标模糊控制策略在MATLAB下进行了仿真，为后面将STATCOM应用于多机电力系统中进行一系列仿真及分析提供了理论基础。 论文重点研究了STATCOM在多机电力系统中对系统暂态稳定性能的影响。仿真结果表明，STATCOM在多机电力系统的暂态过程中能够较好地改善系统的动态特性以及提高区间联络线的传输能力；STATCOM的逆系统PI控制策略和多目标模糊控制策略都可以使多机系统具有优越的动态品质，但相比之下，采用多目标模糊控制策略的STATCOM能使系统的动态品质明显优于采用逆系统PI控制策略的STATCOM。 论文最后将STATCOM应用于江西电网中进行了一系列仿真研究。仿真结果表明，STATCOM应用于江西电网后，能较好地改善江西电网的电压稳定性能，有利于江西电网的优质、经济运行，为STATCOM在江西电网的推广应用提供了理论依据。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章STATCOM的基本原理及数学模型

第三章STATCOM控制器的设计

第四章STATCOM在多机电力系统中的仿真及应用研究

第五章总结与展望

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间主要的研究成果