STATCOM功率控制优化策略:基于占空比优化的预测控制

需积分: 9 1 下载量 39 浏览量 更新于2024-09-05 1 收藏 601KB PDF 举报
本文主要探讨了一种基于占空比优化的预测功率控制(PPC)策略在静止同步补偿器(STATCOM)中的应用,旨在解决直接功率控制(DPC)策略存在的功率脉动大、开关频率不固定等问题。通过深入分析STATCOM的基本结构和数字处理系统的离散运行特性,作者推导出功率预测方程,揭示了功率脉动过大的根本原因。文章提出了一种新的占空比求取函数,用于确定最优的电压矢量以减小k 1采样点的功率跟踪误差。实验证明,该PPC策略能够有效抑制系统的功率脉动,保持开关频率恒定,并保留了DPC策略的高动态响应优势。 正文: 随着电力行业的发展,电能质量的重要性日益凸显,而STATCOM作为一种关键的柔性交流输电设备,其性能直接影响着电网的供电质量和运行稳定性。传统的控制策略,如电压空间矢量控制(FOC)和直接功率控制(DPC),虽然能够实现良好的有功和无功功率控制,但它们在实现机制上存在局限性。例如,DPC可能导致较大的功率脉动和不稳定的开关频率。 郭三明和孙鹏荆的研究提出了一种基于占空比优化的PPC策略,该策略首先对STATCOM的基本结构进行分析,包括其工作原理和控制系统的组成。考虑到实际数字处理系统的时间离散特性,他们建立了一套适用于STATCOM的功率预测模型,用于预测系统在下一个采样周期的功率状态。 在分析中,他们发现功率脉动过大的主要原因是电压矢量的选择和切换时间的不精确性。因此,他们提出利用查找表(LUT)来获取最优的电压矢量,以最大程度地减少功率误差。然后,通过优化占空比,调整电压矢量的幅值,以确保在最小化k 1采样点的功率跟踪误差的同时,保持系统的稳定运行。 在多CPU控制平台上实施的实验结果显示,这种基于占空比优化的PPC策略确实可以显著降低系统的功率脉动,稳定开关频率,而且能够在保持高速动态响应的同时,改善了系统的整体性能。这为STATCOM的控制策略提供了一个新的优化方向,对提高电网电能质量具有重要意义。 这篇论文的研究成果为STATCOM的控制策略设计提供了新的思路,尤其是在抑制功率波动和保持恒定开关频率方面,显示出了优于传统DPC策略的优势。这一策略对于未来智能电网中STATCOM的应用和发展具有重要的理论和实践价值。