配电网静止同步补偿器的不平衡分析与控制（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）收稿日期:2021-10基金项目:湖南省教育厅科研项目(09C885,,,,配电网静止同步补偿器的不平衡分析与控制王跃球,唐杰,尹进田(邵阳学院电气工程系,湖南邵阳422400摘要:研究电网电压不平衡条件下D-STATCOM的运行特性和控制方法。通过运用开关函数法和序网络分析法分析了电网电压不平衡对D-STATCOM输出性能的影响和装置的过流现象。利用改进的开关函数调制法改善了D-STATCOM的输出性能,利用负序前馈控制有效抑制了装置的过流,既防止了D-STATCOM在电网电压不平衡时的过流问题,又改善了D-STATCOM逆变器的输出性能。仿真结果表明了文章的分析结论和提出的控制方法是正确的、有效的。关键词:电网电压;D-STATCOM;运行分析;控制策略;电能质量中图分类号:TM930文献标识码:A文章编号:1006-2394(202112-0005-04ControlandOperationAnalysisofD-STATCOMunderUnbalancedVoltageConditionWANGYueqiu,TANGJie,YINJintian(DepartmentofElectricalEngineering,ShaoyangUniversity,Shaoyang422400,ChinaAbstract:Thecontrolmethodsandoperationcharacteristicsareresearchedinthispaper.TheeffectsofoutputvoltageofD-STATCOMcausedbyunbalancegridvoltageareanalyzedthroughswitchingfunctionandsequencenetworkmethods.TheperformanceofoutputvoltageofD-STATCOMisimprovedbymodifiedswitchingfunctionandtheovercurrentproblemisresolvedbynegativesequencefeedforwardcontrolstrategy.Thecorrectionandfeasibilityareprovedbysimulationresults.Keywords:powergridvoltage;D-STATCOM;operationanalysis;controlstrategy;powerquality0引言配电静止同步补偿器(distributionstaticsynchronouscompensator,D-STATCOM是一种重要的用户电力!装置,能综合治理配电网中电压波动与闪变、谐波污染多种电能质量问题。为了提高D-STATCOM的控制性能,国内外众多学者提出了多种D-STATCOM控制策略,然而这些控制策略很少考虑电网电压的不平衡情况。配电网中的电压不平衡现象主要由电网中的故障和负荷不平衡引起,电网电压不平衡会使D-STATCOM逆变器(以下简称逆变器直流侧电容两端电压产生2倍频的电压波动,从而影响逆变器的输出性能;同时还会导致很大的负序电流流过逆变器,严重影响装置的安全运行。因此,探讨电网电压不平衡对逆变器运行的影响,提高其在电网电压不平衡条件下的生存能力成为逆变器装置在实现工业应用中要解决的技术难点之一。本文利用改进的开关函数调制法改善了逆变器的输出性能,利用负序前馈控制有效抑制装置的过流,既防止了逆变器在电网电压不平衡时的过流问题,又改善了逆变器的输出性能。1电网电压不平衡条件下D-STATCOM的输出性能分析将不平衡的三相电网电压(ua,ub,uc和逆变器的输出电流(ia,ib,ic表示成坐标系中空间矢量的形式为:u=Upej(t++Une-j(t+(1i=Ipej(t+!+Ine-j(t+∀(2式中:Up、Un分别为三相电网电压的正序和负序分量的幅值,、为相应的相角;Ip、In分别为逆变器的输出电流的正序和负序分量的幅值,!、∀为相应的相角。由式(1和式(2可得到逆变器公共连接点的视在功率表达式为:S=p+jq=u∀i*=(UpIpej(-!+UnIne-j(-∀+(UpInej(2t++∀+UnIpe-j(2t+-!(3∀5∀2021年第12期仪表技术从式(3可以看出,当电网电压不平衡时,由于电压和电流正、负序分量的交叉导致了公共连接点的瞬时功率出现了有2倍频的功率脉动现象。因逆变器与系统之间的连接电抗损耗及逆变器的开关损耗较小,故可近似地认为逆变器交