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大功率同步静止补偿器(STATCOM)是当今电力系统柔性交流输电(FACTS)装置研制的热点,本论文正是针对大功率STATCOM装置的应用研究,结合在研制±300KVA的STATCOM装置过程所取得的理论和经验成果撰写而成。 论文第一章首先综述了目前国内外对STATCOM装置的理论研究与工程应用成果,提出当前STATCOM装置在理论与应用研究方面存在的难题,然后在研究项目工程背景的基础上,给出了本论文将要阐述的研究创新点。 第二章通过考虑电力系统各组成元件动态特性,提出一种新的含STATCOM的电力系统动态模型,模型采用STATCOM接入点电压作为系统方程的状态变量,增加了反映STATCOM对电力系统无功进行动态调节的变流器电容电压变化过程,并且包含了对STATCOM接入点电压进行控制的控制变量。通过实例计算表明:所提出的系统动态模型对于研究STATCOM动态无功的调节对电力系统电压稳定性的控制作用是有效的。 第三章采用一种双闭环智能集成控制的方法对STATCOM控制系统进行了研究,提出了一种基于类人体免疫反应模型(MHIRM)研究的外环控制方法和一种基于变结构神经网络模糊控制(VSNNFC)研究的内环控制方法。在研究基于MHIRM控制方法的外环控制器过程中,提出了一种类人体免疫反应的数学模型,在此基础上,研究了一种基于类人体免疫反应模型(MHIRM)的电压控制器用于STATCOM外环控制,控制器的控制模拟了人体免疫系统抗体的产生过程,向内环控制器发出了保持系统电压稳定的指令。在研究基于VSNNFC控制方法的内环控制器过程中,提出了用一个三元组来完成对知识三维描述的概念,有效地模拟了电力专家的思维,采用了一个规则自生成控制产生模糊规则,从而形成的模糊规则更准确、更恰当;提出应用一种变结构神经网络算法进行模糊规则调整的研究方法,提高了模糊控制规则的自学习和自适应能力;提出了基于语言变量优化匹配的原则对模糊逻辑推理进行优化的方法,有效地减少了模糊推理的计算量,提高了运算速度。仿真分析结果表明:论文提出的双闭环智能集成控 中南大学博士学位论文摘要.性口柳月砚口皿口里旦国旦皿旦鱼鱼鱼旦旦国旦单旦里鱼鱼里里口里里旦.里里里里国坦鱿里亘口.口娜甲....口.皿皿皿皿卫鱼鱼里旦里旦里旦旦旦互旦口里旦里旦巨里旦旦口国皿旦旦里旦旦国鱼制方法应用于51’A1,COM控制系统能提高控制器的综合性能,增强对电力系统稳定性的控制。 第四章在分析了IGBT模块过电压产生机理以及过电压保护吸收电路工作原理之后,设计了一种新的主电路结构及其保护吸收电路结构;在对保护吸收电路参数进行选择时,提出了一种并行遗传多目标优化算法(MOOPGA)对吸收电路的RCD参数进行优化,并且应用于大功率STATCOM的工程研制中,与传统的设计方法相比,优化后的吸收保护电路可靠性更高,且成本更低。 论文第五章以前面几章节所做的理论研究为基础,给出了士300KVA基于IGBT功率模块的STATCOM装置的研制方案和调试运行结果,该装置的主电路拓扑结构、控制系统硬件电路以及系统软件模块与即将工程应用的更大功率STATCOM装置完全相同,它对于更大功率51’A JCOM现场装置的工程实践具有明确的指导意义。 第六章总结了大功率S刀订COM装置研制过程中所取得的理论与应用成果,同时,也提出了在今后更大功率STAI,COM装置实际应用中尚待解决的问题。