【摘 要】
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STATCOM功率单元常采用直流侧并联大电容的方法限制二倍频波动功率,对直流电容需求巨大。为减小直流电容容值需求,提升装置安全性,对降低直流电容的方法进行研究。基于双电压回路控制策略,将直流电压控制系统分解为电压直流分量控制系统和电压二倍频分量控制系统。首先,在αβ参考坐标系下采用外环PI,内环PR的双闭环控制方法,对电压直流分量进行控制,并基于小信号模型设计内环PR控制器参数。然后,基于二阶广义
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STATCOM功率单元常采用直流侧并联大电容的方法限制二倍频波动功率,对直流电容需求巨大。为减小直流电容容值需求,提升装置安全性,对降低直流电容的方法进行研究。基于双电压回路控制策略,将直流电压控制系统分解为电压直流分量控制系统和电压二倍频分量控制系统。首先,在αβ参考坐标系下采用外环PI,内环PR的双闭环控制方法,对电压直流分量进行控制,并基于小信号模型设计内环PR控制器参数。然后,基于二阶广义计分器提取并构建虚拟正交的二倍频电压分量,利用坐标旋转将电压二倍频降为一倍频,以便于生成调制信号。在dq坐标系下建立电压二倍频分量小信号模型,以设计电压二倍频分量控制系统参数。为进一步提升装置暂态抗干扰能力,在闭环控制的基础上引入二倍频功率解耦前馈控制。最后,在理论分析的基础上,搭建了MATLAB仿真和STATCOM功率单元实验平台,并分别在负载空载、负载轻载、负载满载的稳态工况和负载斜坡变化、负载阶跃变化的暂态工况情况下进行验证。研究表明,二倍频功率解耦复合控制方法可以基本完全消除二倍频波动功率,大幅降低直流电容容值需求和电路总容值需求,提高装置暂态抗干扰能力。文中图46幅,表8个,参考文献61篇。
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