面向大容量链式STATCOM控制策略的研究

摘要

随着柔性交流输电系统(FACTS)装置可靠性和实用性的日趋提高，在电力系统的广泛应用已成为必然趋势。在众多FACTS装置中，静止同步补偿器(STATCOM)作为一种重要的无功补偿装置，具有广泛的研究价值和应用前景。采用链式结构的STATCOM装置由于具有控制简单、易于模块化等优点，近年来受到越来越多的重视，成为当今高压大容量STATCOM领域的研究热点。
　　针对较大容量链式STATCOM，引入阶梯波调制和脉冲阶梯调制两种调制方法。对两种调制方法进行了理论分析，并在仿真平台及单相链式逆变实验平台进行了仿真分析与实验验证。分析了电容电压不平衡现象产生的原因，针对上述两种调制方法，提出两种相应的直流侧电容电压平衡控制策略并进行了仿真分析，仿真结果证明了所提出控制方法的可行性和有效性。
　　分析了STATCOM无功补偿的基本原理以及STATCOM实现不平衡负荷补偿的理论依据，给出了一种链式STATCOM补偿不平衡负荷的控制策略并进行了仿真分析，结果表明该控制策略具有较好的动态及稳态性能。
　　分析了链式STATCOM实验样机控制器的总体结构和软硬件设计，对链式STATCOM实验样机装置的基本参数和组成结构进行了简要分析说明。在该样机上验证了阶梯波和脉冲阶梯两种调制方法的可行性，并对所提出的电容电压平衡控制策略进行了实验验证，实验结果证明了所提出控制策略的正确性和有效性。