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基于FACTS技术配电网串联补偿装置(SSSC)的研究

王秋保  
【摘要】:大功率电力电子装置广泛地应用于配电网中,它们降低了系统的功率因数,影响了电网的电能质量,因此串联补偿装置成为降低有功损耗和改善电网运行特性的有效方法。柔性交流输电系统(FACTS)技术在提高电力系统运行稳定性和用电效率等方面起着至关重要的作用,所以在FACTS技术的基础上对静止同步串联补偿器(SSSC)进行研究。而配电网柔性交流输电系统(DFACTS)与FACTS相比较,它们都是结合电力电子技术和控制理论提高电力系统可靠性的新型综合技术,选用的控制器及结构也一样,就是DFACTS装置的电气标称值比后者小了许多,因此本文中配电网静止同步串联补偿器简称为D-SSSC。 串联型补偿装置(D-SSSC)的控制技术采用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术,它是一种原用在电机调速上跟踪磁链轨迹的控制技术,该控制技术具有直流侧电压利用率高,输出谐波含量低等优点,并将其应用于多电平拓扑结构的D-SSSC中。为了验证D-SSSC能够提高功率因数和改善电能质量,本文在MATLAB仿真软件中建立以二极管箝位式三电平拓扑结构的数学模型,并将三电平SVPWM控制技术应用在模型中,实现在配电网系统模型中的仿真。通过仿真分析不仅证明了串联补偿装置的控制技术的正确性,而且验证了其提高功率因数和实现动态无功补偿的可行性。 本文最后介绍了小型实验系统的设计,验证两电平结构下SVPWM能在D-SSSC中的实现。串联补偿装置的控制系统是以DSP+CPLD为核心芯片,通过实验结果验证了D-SSSC装置性能良好。


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