基于D-STATCOM变环宽滞环控制方法研究

摘要

近些年来,随着高新技术尤其是信息技术的飞速发展,配电网中对电能质量敏感型负荷也越来越多,电能质量问题造成的危害也更加突出。配电网静止同步补偿器(DistributionStaticSynchronousCompensator,D-STATCOM)作为FACTS重要成员,在电网无功功率补偿和谐波抑制等方面起到显著的作用,成为现代电能质量控制研究的热点。
　　 采用数字控制系统的D-STATCOM因其低消耗、高性能、高可靠性成为目前D-STATCOM的主要研究方向。本文考虑到D-STATCOM对实时性和运算能力等问题的要求,提出一种双DSP控制系统。
　　 本文针对三相四线制D-STATCOM对配电网中存在的谐波电流、不平衡电流、零序和负序电流等有害电流的补偿,研究了三相四线制D-STATCOM的控制方法,即谐波检测方法和补偿电流控制方法。本文采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测法,针对其在三相电网电压不对称情况下将会存在误差,本文对该方法进行了改进;通过对补偿电流控制方法的分析,可知传统滞环控制方法将会使大功率开关管IGBT开关频率过高,为了有效地降低IGBT的工作频率,本文选用改进的变环宽滞环控制方法,同时本文利用仿真软件MATLAB/Simulink对在不同的负载情况下进行改进变环宽滞环控制的D-STATCOM补偿研究与仿真分析,获得较好的补偿效果。
　　 为了使上述谐波检测方法和补偿电流控制方法应用于实际装置中,本文选用了主TMS320F2812+双口RAM+从TMS320F2812数据处理平台,编写控制程序,优化控制结构,并在搭建好的实验平台下进行了不平衡负载实验研究,实验结果验证了D-STATCOM所采用的变环宽滞环控制方法和谐波电流检测方法的可行性与正确性,达到了本文的设计目的。