發(fā)布時間：2018-01-26 15:40

  本文關(guān)鍵詞： 鏈?zhǔn)絊TATCOM 直流電壓控制 魯棒L2性能準(zhǔn)則設(shè)計(jì) 無功補(bǔ)償 電力系統(tǒng) 穩(wěn)定電壓　出處：《武漢大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來電力容量需求不斷提高,聯(lián)網(wǎng)工程的快速建設(shè),各個區(qū)域電網(wǎng)之間聯(lián)系將得到不斷加強(qiáng),已形成了以大機(jī)組、超高壓、遠(yuǎn)距離、重負(fù)荷、大區(qū)互聯(lián)和交直流聯(lián)合輸電為特點(diǎn)的超大非線性動態(tài)系統(tǒng),各地區(qū)間可有效進(jìn)行相互功率支援,實(shí)現(xiàn)資源的有效配置、提高電網(wǎng)運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)效益。但是,電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大也帶來了電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性問題,電網(wǎng)發(fā)生故障的可能性大大增加。如何提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定水平,防止電壓崩潰事故的發(fā)生一直是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行必須考慮的問題。靈活交流輸電系統(tǒng)技術(shù)出現(xiàn)后,世界各國的研究人員對其進(jìn)行了大量的研究,主要集中在利用FACTS設(shè)備提高電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定性,防止次同步振蕩,控制系統(tǒng)潮流分布和提高用戶側(cè)電能質(zhì)量等方面的運(yùn)用STATCOM是當(dāng)今無功補(bǔ)償領(lǐng)域最新技術(shù)的代表,屬于靈活柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)的重要組成部分。 論文從主電路拓?fù)涑霭l(fā),分析了基于鏈?zhǔn)紿橋逆變單元級聯(lián)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)STATCOM裝置的優(yōu)勢；介紹了應(yīng)用于鏈?zhǔn)絊TATCOM的單極倍頻CPS-SPWM調(diào)制策略；分析比較了基于瞬時無功功率理論的ρ、q無功電流直接檢測和間接檢測算法對電流跟蹤性能和直流電壓控制效果的影響；分析了鏈?zhǔn)絊TATCOM補(bǔ)償無功功率和公共連接點(diǎn)電壓的基本原理。 文中通過等效電路變換,建立了鏈?zhǔn)絊TATCOM的非線性數(shù)學(xué)模型,然后基于微分幾何理論提出了一種狀態(tài)反饋精確線性化的方法,將鏈?zhǔn)絊TATCOM系統(tǒng)精確線性化,最終實(shí)現(xiàn)了鏈?zhǔn)絊TATCOM有功、無功解耦控制器的設(shè)計(jì)；通過等效電路變換,將對鏈?zhǔn)絊TATCOM的控制轉(zhuǎn)換為單個H橋逆變單元的控制,在所建立的考慮參數(shù)攝動和未知干擾影響的H橋逆變單元數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,將誤差系統(tǒng)方程中參數(shù)攝動的影響轉(zhuǎn)化成周期干擾的一部分,再利用重復(fù)控制和無源性控制相結(jié)合新方法實(shí)現(xiàn)了鏈?zhǔn)絊TATCOM的基于魯棒L2性能準(zhǔn)則的電流控制器設(shè)計(jì),其中重復(fù)控制補(bǔ)償周期干擾,無源性控制確保了重復(fù)控制的收斂性以及對控制目標(biāo)的漸進(jìn)跟蹤,并抑制非周期干擾的影響；通過理論分析和仿真驗(yàn)證,鏈?zhǔn)絊TATCOM的基于魯棒L2性能準(zhǔn)則的電流控制策略比基于狀態(tài)反饋精確線性化解耦的電流控制策略具有更強(qiáng)的魯棒性. 接著,論文會通過CONUS軟件,在簡單的一個電系統(tǒng)上進(jìn)行模仿STATCOM的應(yīng)用。以更加了解STATCOM靈活的無功功率補(bǔ)償控制能力,作者在同一個安裝位置和相同的容量把STATCOM和SVC對比。模仿結(jié)果跟理論上的一樣,明顯體現(xiàn)STATCOM比SVC優(yōu)越得多。 最后,為了補(bǔ)償無功功率,提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性和供電可靠性,論文已研究STATCOM在越南電力系統(tǒng)中的應(yīng)用性。越南地形狹長,從北方到南方,電源和負(fù)載分布不均,負(fù)載的發(fā)展也不均,使有功功率和無功功率的平衡遇到很多困難。通過計(jì)算,分析電力系統(tǒng)運(yùn)行情況,設(shè)立P_V特性,作者發(fā)現(xiàn)電壓波動較大并導(dǎo)致電壓崩潰的節(jié)點(diǎn)都位于南方地區(qū)。使用PSS/E-33軟件,進(jìn)行計(jì)算OPF,從此選擇2014年為南方電網(wǎng)補(bǔ)償無功功率的STATCOM容量位置。模仿結(jié)果表示,把STATCOM或SVC在論文中所計(jì)算的容量及位置安裝之后,系統(tǒng)保證了電壓穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),提高全系統(tǒng)穩(wěn)定性,其中STATCOM的效果比SVC的更好。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM761.12;TM712
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本文編號：1465978