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提高电力系统的安全运行水平和电能质量,除电网结构本身要合理外,还必须要有先进的调节控制手段。传统的控制电网的手段存在动态性能差、易引起同步震荡等问题,新型控制设备以变流器为核心,体积小,调节速度快,低压无功功率特性较硬,不会改变系统阻抗。但受电力电子器件限制,新型的静止无功发生器的容量偏小,在经济效益方面比传统的补偿装置要差。
提高设备容量的有效方法是对变流器实行串联,论文研究的是一种由单相桥串联的静止无功发生器,单相桥的直流电压不相同,输出由单脉冲和多脉冲混合,可以在串联桥较少的情况下输出理想的正弦阶梯波。单相桥的直流电源问相互隔离,静止无功发生器的输出电压能够同电网直接耦合,去除了常见的多重变压器。论文对系统的工作原理进行了详细的阐述;针对串联变流器直流电压难以均衡的问题提出了一种解决办法,不需要额外的硬件电路,在各桥损耗不同的情况下能较好地均衡电压;对无功电流的检测采用了单神经元自适应检测法,能够实时、准确地提供电流反馈;对系统的控制以单神经元PID控制器为核心,保证了控制性能的快速、稳定,且算法易于工程实现;提出了获取系统各项参数的方法,并列出了参数的推算过程;提出了完整的系统设计方案和控制流程,并对可能出现的偏差情况进行了分析。仿真实验表明,静止无功发生器性能良好,控制可靠,具有很广泛的应用意义。