【摘 要】
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随着大量分布式新能源、储存装置、电动汽车等接入配电网,我国配电网正在发生深刻的变化,电能质量方面出现了许多问题,现代配电网的可靠稳定运行面临着较大的挑战。而分布式静止串联补偿器（DSSC）作为分布式柔性交流输电设备（D-FACTS）的一员具有分布式、小型化、模块化等的优点,可适应配电网复杂应用场景,可有效提升现代配电网输电能力、促进新能源消纳、补偿三相不对称等,使配电网的灵活性、可靠性与稳定性得到
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随着大量分布式新能源、储存装置、电动汽车等接入配电网,我国配电网正在发生深刻的变化,电能质量方面出现了许多问题,现代配电网的可靠稳定运行面临着较大的挑战。而分布式静止串联补偿器（DSSC）作为分布式柔性交流输电设备（D-FACTS）的一员具有分布式、小型化、模块化等的优点,可适应配电网复杂应用场景,可有效提升现代配电网输电能力、促进新能源消纳、补偿三相不对称等,使配电网的灵活性、可靠性与稳定性得到极大提升。本文主要研究DSSC在配电网中的相关技术及应用。本文首先分析了现代配电网出现的若干问题,并介绍了D-FACTS的国内外研究及应用现状,然后分析了DSSC控制技术的研究现状,并介绍了DSSC的装置拓扑以及安装方式,分析了其进行潮流控制的原理,结合等效电路,研究了其工作于阻抗、电压、潮流控制模式下的原理与调节特性。研究了DSSC变流器的开关模型,经过坐标变换推导了DSSC的数学模型。之后通过解耦控制研究了DSSC的多运行模式控制策略,并在PSCAD/EMTDC软件中开展了仿真分析。针对负荷波动大、不确定性高的系统,基于离散DSSC数学模型,提出了DSSC有限集模型预测控制,并进行了定性的分析,为了优化其不足,重新建立了DSSC预测模型,提出了基于预测模型的DSSC功率控制方法,并在PSCAD/EMTDC软件中进行了仿真验证。其次,为了验证DSSC对现代配电网的快速潮流调控能力以及电能质量治理能力,选取了新能源消纳、三相结构不对称补偿、短路冲击电流抑制三种具有代表性的现代配电网应用场景,分析了上述三种应用场景的特点以及DSSC在对应场景的补偿调节原理,并在PSCAD/EMTDC软件中进行了仿真分析。最后,提出了DSSC的容量、直流电容、滤波器等主要参数的设计方法。然后设计了DSSC的半实物闭环仿真方案,利用ADPSS服务器、小步长装置、dSPACE、物理接口箱及上位机设计了闭环试验平台,同时在dSPACE中构建了DSSC的控制器,在ADPSS中构建了含DSSC一次系统的的被测试电网,实现了二者的闭环联调,对控制器的有效性进行了验证。
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