静止同步补偿器原理及控制方法.docVIP

摘要 在目前国家各项技术大力发展的今天，电力板块也幸运的搭上了这一趟“顺风车”，国民针对用电需求量也越来越高，随之对应的是电网中的谐波和无功功率的现象变得愈发的严重了，当今，用电设备基本都倾向很低功率，这给电力系统中带来了不小的额外负担并很大幅度的降低了电能的质量。这一难题是目前供电企业面临着最大的难题。 将静止同步补偿器放置于电网中是目前最有效、最简单的解决这一难题的重要部件。静止同步补偿器就像一个可以完全控制的无功电流源一样，当相关用电设备用电需求有较大波动的时候，我们就可以实现灵敏快速准确的进行相关动作，维持电网安全稳定的运行状态，避免造成不必要的损失。， 本文主要从静止同步补偿器自身的基本电路和其具有无功补偿功能的原理，从部分板块论述静止同步补偿器控制的方式放大，建立了基于MATLAB/Simulink环境下的静止同步补偿器系统数学模型，对其进行相关仿真分析，根据相关结果我们可以确定本论文选定的静止同步补偿器方案正确，具有良好的无功补偿性能。 关键词：静止同步补偿器；无功补偿；数学模型 第1章 绪论 在目前国家各项技术大力发展的今天，电力板块也幸运的搭上了这一趟“顺风车”，国民针对用电需求量也越来越高，随之对应的是电网中的谐波和无功功率的现象变得愈发的严重了，这给电力系统中带来了不小的额外负担并很大幅度的降低了电能的质量。这一难题是目前供电企业面临着最大的问题。 1.1 背景及意义 伴随着我国快速发展，电力系统也在飞速的发展，而电力电子装置作为电力网中最重要的部件之一，相应的也得到了广泛的利用，但是因为其作为电子元件，自然也有一些无功功率的消耗因素在里面了，一方面是输出电能的那个系统自身无法避免的吸收了相关电能，当然还有一方面就是用电设备所消耗的无功功率，然而绝大部分的电力电子元件又恰恰是非线性的，当然因为其是非线性的原件，那么它所对应的无功功率也是非线性的。它区别于线性原件，整个过程都是动态的，随机变化非常的不固定。并且，在我们日常生活中使用的小型异步电动机啊，包括院校使用的日光灯在启动瞬间都会吸收非常多的无功功率，根据这两点一是造成了后期的无功补偿领域的研究带来了不小的麻烦，二是虽然麻烦，但是我们也要硬着头皮向前冲，因为使用量巨大，所以我们必须进行相应问题的解决，只要解决了这个问题，我们在电力系统中关于非线性的电子元件的研究才有直的飞升。所以，这也是当下此领域高学者研究的重点、难点。 1.2 国内外研究的现状 随着在电力网中电力电子装置的广泛应用，会在电网中产生无功功率的消耗，而我们知道电力电子装置大多属于非线性元件，其所消耗的无功功率也具有非线性特征。不同于线性元件，非线性元件的特性不固定，给无功补偿方面课题的研究带来了困难。但是解决了这样的问题，对电力系统以及电力电子研究的发展有着不可小觑的作用，因此，成为近年来学者专家们研究的热点。 关于早期无功补偿我们基本采取的方式方法有并联一个电容器或者不是不同步的发电机等，这样针对其阻抗一直是一个固定值，他不能根据非线性的电力电子元件进行时刻的变化，还有就是一个致命的缺点为调相机和同步发电机补偿所使用的相关设备为旋转运动的设备，其磨耗很大、噪音也不小，这样对作业环境也是一个不小的考验。当然其作为一个常规设备，不能解决极端的无功补偿，比如非常大的或者非常小的，他无法解决，所以，这些设备慢慢的走进被淘汰的阶段。 关于柔性交流输电系统他是伴随着电力电子技术发展而应运而生的系统，目前针对无功补偿基于FACTS技术的应用应该是最常见的静止无功补偿器。 为适应时代的发展，伴随着全控型电力电子器件的诞生与发展，目前此技术领域出现了一种较潮流更可靠的的静止无功发生器的补偿装置。它目前是电力电子中最重要的成员之一，他可以有效的解决大负荷突变较大的情况，当发现较大的突变时，他可以快速、精准、适量的向相关系统补偿无功功率，以此来提高电力线网的安全稳定的运行。 早在前一个世纪中期（70年代）就有学者提出采用电力半导体的思想来进行无功补偿的作业，当然它和柔性交流输电系统还是存在天差地别，他主要是直接挂在电网上（采用并联的结构），根据相关数据指令，来调节相应的电压的极值和相关相位等作用。 1.3 本文主要研究的内容 中国的各区域性电网将实现联网，多大区域互联电力系统从经济上带来了明显的好处，大量的使用电力电子等非线性的功率元件，本文主要从静止同步补偿器自身的基本电路和其具有无功补偿功能的原理，从部分板块论述静止同步补偿器控制的方式放大，建立了基于MATLAB/Simulink环境下的静止同步补偿器系统数学模型，对其进行相关仿真分析，根据相关结果我们可以确定本论文选定的静止同步补偿器方案正确，具有良好的无功补偿性能。 第2章、STATCOM的分类及工作原理 2.1静止同步补偿器的分类 为更加容易