隨著我國現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,各種電氣設(shè)備投入到電力系統(tǒng)中,導(dǎo)致三相四線制配電網(wǎng)中出現(xiàn)諧波、無功及三相不平衡等一系列電能質(zhì)量問題,嚴(yán)重危害電力系統(tǒng)的安全運行。配電網(wǎng)靜止同步補償器(DSTATCOM)能動態(tài)補償諧波、無功及三相不平衡等問題,對三相四線制配電網(wǎng)的穩(wěn)定運行有著非常大的作用。因此,研究DSTATCOM在三相四線制系統(tǒng)中的應(yīng)用具有重要意義。本文以電容分裂式三相四線制DSTATCOM為研究對象,重點分析其補償電流檢測方法。首先,本文對三相四線制三種主電路拓?fù)溥M(jìn)行分析和對比,選擇電容分裂式三相四線制DSTATCOM作為本文的主電路拓?fù)�。運用開關(guān)函數(shù)法在abc靜止坐標(biāo)系下對電容分裂式三相四線制DSTATCOM進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的建立,并通過坐標(biāo)變換得到dq0旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的主電路數(shù)學(xué)模型。然后,介紹了常見的補償電流檢測方法,對基于瞬時無功功率理論的p-q-0電流檢測方法、ip-iq-i0電流檢測方法及零序電流分離ip-iq電流檢測方法進(jìn)行分析。針對基于瞬時無功功率理論的電流檢測方法存在的不足之處,提出一種不平衡負(fù)載下三相四線制DSTATCOM無鎖相環(huán)電流檢測方法。鑒于DSTATCOM補償容量有限,引入了一種選擇性電流補償檢測方法,使得DSTATCOM可以對負(fù)載電流中的諧波、無功及不平衡分量進(jìn)行選擇性補償。仿真結(jié)果表明了所提電流檢測方法的可行性。最后,在對軟件和硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上,搭建了三相四線制DSTATCOM實驗平臺并進(jìn)行實驗驗證,實驗結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致,表明所提出的電流檢測方法的有效性及實驗平臺設(shè)計的合理性。
【學(xué)位單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM933.1
【部分圖文】：

三角波比較法屬于開關(guān)頻率固定的ＰＷＭ電流控制方法，是以固定開關(guān)頻率的三角??波作為ＰＷＭ載波，實際電流與指令電流的偏差作為調(diào)制波的ＰＷＭ控制技術(shù)，其應(yīng)用??十分廣泛，需結(jié)合調(diào)節(jié)器對電流進(jìn)行控制，如圖１－２所示。三角波比較法的基本工作原??理是：將ＳＴＡＴＣＯＭ輸出電流Ｕ與指令電流Ｌ進(jìn)行比較作差，經(jīng)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后，再與??三角波比較得到ＰＷＭ脈沖信號５＾作為開關(guān)管驅(qū)動信號，使ＳＴＡＴＣＯＭ輸出所需的波??形。調(diào)節(jié)器一般為ＰＩ、ＰＩ＋重復(fù)控制、ＰＲ、準(zhǔn)ＰＲ等。三角波比較法的開關(guān)頻率固定，??結(jié)構(gòu)比較簡單，動態(tài)響應(yīng)較好，輸出電壓含諧波較少，但是其指令信號與跟蹤信號可能??存在相位或者幅值偏差，且開關(guān)損耗大制約了其在大功率場合中的應(yīng)用［３２］。??５??

＞■■碑￣｜－」???４???４???圖１－２三角波比較法??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ?ｗａｖｅ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ??２）滯環(huán)比較法??滯環(huán)比較法如圖１－３所示，它是一種非線性波形控制技術(shù)，其原理是：將電流給定??值與ＳＴＡＴＣＯＭ輸出電流進(jìn)行比較，所得的差值作為滯環(huán)比較器的輸入，與滯環(huán)??比較器的環(huán)寬２Ｈ進(jìn)行比較。當(dāng)差值小于－Ｈ時，ＳＴＡＴＣＯＭ的輸出電流減小，直到差值??大于Ｈ時，ＳＴＡＴＣＯＭ輸出電流隨即變大，如此反復(fù)循環(huán)，使得該差值始終不超過環(huán)寬；??當(dāng)差值大于Ｈ則剛好相反。滯環(huán)比較法結(jié)構(gòu)簡單，能直接生成ＰＷＭ脈沖信號又ａｂｃ以實??現(xiàn)電流控制，對指令電流的跟蹤精度較高，魯棒性好，有良好的動態(tài)響應(yīng)且易于實現(xiàn)，??但也存在環(huán)寬選擇困難及電流振蕩等問題，環(huán)寬的大小還會影響跟蹤差值的大小、開關(guān)??頻率以及損耗等。當(dāng)Ｈ較小時，電流跟蹤精度提高，但開關(guān)頻率提高，增加了損耗；當(dāng)??Ｈ較大時，開關(guān)頻率降低，損耗減小，但電流跟蹤精度降低。為了改善滯環(huán)比較的性能，??出現(xiàn)了固定開關(guān)頻率的滯環(huán)控制，但該方法會對電流產(chǎn)生一定的影響［３３］。??

并聯(lián)到配電網(wǎng)上，可以看做由直流側(cè)電容提供電壓支撐的逆變器，通過適當(dāng)?shù)目刂剖??ＤＳＴＡＴＣＯＭ吸收或者發(fā)出無功，實現(xiàn)動態(tài)無功補償。將ＤＳＴＡＴＣＯＭ等效為一個交流??電壓源，當(dāng)不考慮ＤＳＴＡＴＣＯＭ的有功損耗時，系統(tǒng)單相等效電路如圖２－２?（ａ）所示，??此時線路僅有電感４時，ＤＳＴＡＴＣＯＭ僅與電網(wǎng)進(jìn)行無功功率交換，通過改變＆的幅值??來改變流入ＤＳＴＡＴＣＯＭ的電流之與電網(wǎng)電壓次的相位關(guān)系。當(dāng)ｔ／ｓ＜Ｃ／ｃ時，／ｓ超前電??網(wǎng)電壓ｔ＞ｓ９０°，ＤＳＴＡＴＣＯＭ吸收電網(wǎng)中的容性無功功率，如圖２－２?（ｂ）所示；當(dāng)ｔ／ｓ＞??Ｃ／ｃ時，之滯后電網(wǎng)電壓之９０。，ＤＳＴＡＴＣＯＭ吸收電網(wǎng)中的感性無功功率，如圖２－２?（ｃ）??所示。??ｈ?Ｉｓ?￣?廠；仏??（ａ）單相等效電路?（ｂ）電流超前（容性工況）（ｃ）電流滯后（感性工況）??圖２－２?ＤＳＴＡＴＣＯＭ等效電路及工作模式（不考慮損耗）??Ｆｉｇ．２－２?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ａｎｄ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｏｄｅ?ｏｆ?ＤＳＴＡＴＣＯＭ?（Ｌｏｓｓ?ｉｓ?ｎｏｔ?ｔａｋｅｎ?ｉｎｔｏ?ａｃｃｏｕｎｔ）??ｕｃ?Ｉｓ??（ａ）單相等效電路?（ｂ）電流超前（容性工況）?（ｃ）電流滯后（感性工況）??圖２－３?ＤＳＴＡＴＣＯＭ等效電路及工作模式（考慮損耗）??Ｆｉｇ．２－３?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ａｎｄ?ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｏｄｅ?ｏｆ?ＤＳＴＡＴＣＯＭ?（Ｌｏｓｓ?ｉｓ?ｔａｋｅｎ?ｉｎｔｏ?ａｃｃｏｕｎｔ）??實際運行中，由于ＤＳＴＡＴＣＯＭ本身以及電抗器等存在一定的有功損耗，故必須將??該損耗考慮進(jìn)來
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2846378