大容量STATCOM控制器研究：多目标与实验成果

"该实验研究主要探讨大容量STATCOM（静态同步补偿器）的多目标控制器，旨在验证其设计可行性，解决电容电压平衡问题，并关注无功响应时间。实验表明，采用链式电路结构、脉冲发生系统和控制器系统能够有效解决关键问题。开环系统下的无功响应时间为60ms，而闭环实验正在进行调试。该研究由韩英铎院士和刘文华副研究员指导，研究生袁志昌负责。报告内容包括选题背景、STATCOM研究现状、20Kvar原理样机实验、课题主要内容和创新点以及论文工作日程。" 在选题背景和意义中，STATCOM作为电网动态无功补偿装置，是电力技术发展的重要趋势，与传统的SVC相比具有优势。国内外已投入运行的STATCOM表现出良好的运行状态和经济效益。一个50MVA的链式STATCOM项目具有重大意义，其研究内容包括主电路结构（30%）、控制策略（70%），具体分为底层控制（10%）、中层控制（20%）和上层控制（40%）。控制策略涉及电压平衡、PWM调制、保护机制和系统级优化等方面。 关于STATCOM的研究现状，主电路结构方面，有三电平结构（如西门子和三菱）、变压器多重化和链式结构（如阿尔斯通和清华大学）。三电平结构适用于需要传递大量有功的场合，而链式结构则适合动态无功补偿。控制策略方面，底层控制涵盖拓扑选择（如两电平、三电平、链式结构、VSI和CSI）、调制方法（如Staircase、SHE、OPWM和SVM）、开关器件特性和无功元件优化。 实验结果显示，通过调整调制方式和脉冲换位，链式结构可以有效地解决电容电压平衡问题，从而保证系统稳定运行。同时，实验还在对闭环系统的无功响应时间进行进一步调试，以期达到更快速的响应性能，这对于提高电力系统的稳定性和效率至关重要。此外，论文工作日程安排将覆盖各个研究阶段，确保课题的全面深入。 这项研究对于理解大容量STATCOM的工作原理、优化其控制器设计以及提升电网性能具有重要价值，同时也为未来相关领域的研究提供了理论基础和实践参考。