DSTATCOM modelling for voltage stability with fuzzy logic PI current controller

In recent years, applications of inverter based power quality conditioners have been growing for reactive power compensation in distribution systems due to their faster response times as compared to the conventional compensators. Distribution Static Synchronous Compensator (D-STATCOM) is an inverter based power quality conditioner device used to improve the power quality issues in distribution systems. Control of D-STATCOM is usually realized by Proportional-Integral (PI) controllers with fixed parameters. However, the overall control performance may be unsatisfactory due to its nonlinear structure. In this paper, Fuzzy-PI controller which has a nonlinear and robust structure is proposed for control of D-STATCOM’s direct and quadrature axes currents. The article presents the fuzzy logic control of the D-STATCOM which tries to improve the damping of a power system. Simulation of Fuzzy-PI current controlled D-STATCOM is performed by MATLAB/Simulink software. In simulation study, the dynamic response of D-STATCOM is observed by changing the reference reactive current. A comparison of the simulation results between the proposed technique and the conventional PI controller has been presented.     

D-STATCOM容量配置方法及其在配电系统中的应用效果分析

配电网结构复杂,负荷波动性大,易造成供电电压的波动和不稳定,严重影响到供电质量和用户用电的安全性和经济性。本文简要介绍了D-STATCOM的结构和工作原理,分别提出了根据无功电量、冲击源的无功损耗量和PCC点电压波动限制确定D-STATCOM配置容量的实用方法,指出了各种配置方法的适用场合,对D-STATCOM在广东电网变电站中的应用效果进行了分析,研究表明D-STATCOM可有效解决近区电网的电压波动和不稳定问题。     

D-STATCOM不平衡负荷补偿电流的优化设计

在介绍不平衡负荷的电纳补偿原理的同时,分析了其不足之处,即在负荷严重不平衡的情况 下,三相补偿装置分担的负荷不均衡,限制了装置的补偿能力,也容易导致一相或两相过流;针对不 平衡负荷补偿的特殊工况,提出了补偿电流优化设计的目标,即三相电流大小均衡。文中给出了补 偿电流优化设计的理论依据和前提条件:首先,通过选择合适的电路连接方式,电流是多样可选择 的;从数学上证明了提出的优化设计目标的合理性,并给出了优化补偿电流的计算方法。通过 MATLAB计算,与传统补偿思路进行了基波电流、电容电压波动等多项指标的比较,证明优化设 计原理在各项指标上部具有明显的优势。PSCAD仿真和10 kVA样机实验结果表明,优化设计原 理可以实现且效果良好。     

基于超级电容器储能的电压暂降补偿分析

就动态电压恢复器和配电静止同步补偿器对电压暂降的补偿技术进行了详细的计算分析，分别通过注入最小电压和注入最小电流确定了装置的最小补偿容量，从而方便装置的设计和控制。同时分析表明，在考虑极端情况即没有超级电容器储能单元时，电压暂降的补偿并不总能实现，因此采用超级电容器作为储能单元的动态电压恢复器和配电静止同步补偿器在提高电能质量方面有重要作用。     

级联H桥D-STATCOM双机并联系统PR重复控制策略研究

针对级联H桥型配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)并联系统,文中分析双机载波相位差所导致的机间谐波环流问题,并根据单极倍频调制原理解释了载波移相产生谐波环流继而发生直流电压振荡的原因.为明确直流电压振荡对D-STATCOM所带来的负面影响,从双D-STATCOM的输出阻抗模型和直流侧电压的传递函数所反映的D-STATCOM机间的交互耦合特性入手,文中提出一种采用比例谐振(PR)重复控制抑制直流电压振荡的D-STATCOM电流内环控制策略,理论分析和系统仿真证明,该控制策略可使系统谐波含量减少,避免了谐波环流时D-STATCOM系统直流电压振荡导致直流电压失稳的情况.最后通过RT-LAB实时仿真平台验证了上述理论分析的正确性和控制策略的有效性.     

D-STATCOM不平衡负载补偿与直流电压控制的研究

配电网中的不平衡负载会造成配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)并网连接点电压的不对称,该不对称电压会导致D-STATCOM直流电压2倍频的波动。而D-STATCOM的指令电流检测中通常加入了直流电压控制,直流电压的波动会直接影响指令电流的检测效果。在此基础上,提出一种改进的指令电流检测法,该方法通过对直流电压控制量进行平均值滤波处理,减小直流电压波动对不平衡电流检测的影响。同时,为了抑制DSTATCOM启动时过大的冲击电流,对直流电压采用了分级电压控制,该控制也基本消除了直流升压过程的超调,保护了D-STATCOM设备的安全。仿真和试验结果验证了上述方案的正确性。     

D-STATCOM硬件电路PCB板设计与制作

首先介绍了三相四线制D．STATCOM的主要结构,电流检测算法和电流跟踪控制方法,在以上方法基础上,利用Multisim 10和Protel DXP 2004对D—STATCOM硬件电路进行设计和仿真,并利用Protel DXP 2004得到所设计的PCB板,为D-STATCOM在实际电力系统中投入使用奠定基础。     

配电网静止同步补偿器的自抗扰控制

针对配电网静止同步补偿器(distribution static synchronous compensator,D-STATCOM)系统非线性、多变量、强耦合特性、D-STATCOM系统模型的不确定性和不确定性干扰对D-STATCOM控制的影响,研究了D-STATCOM的自抗扰控制技术,提出了一种新型的D-STATCOM自抗扰控制策略,当D-STATCOM系统参数发生变化或遇到不确定扰动时,D-STATCOM控制器仍能保持良好的控制性能以及强的自适应性和鲁棒性。给出了控制器设计的详细过程,并在MATLAB/Simulink环境中建立了系统的仿真模型,给出了仿真和实验结果。仿真和实验结果证明了自抗扰控制策略的正确性和有效性。     

Load shedding strategy coordinated withstorage device and D-STATCOM to enhancethe microgrid stability

Recently microgrids have drawn a potential attraction by fulfilling the environmental demands and the increasing energy demands of the end-users. It is necessary to focus on various protection and control aspects of a microgrid. During the transition between the grid-following and grid-forming modes, the voltage and the frequency instability due to the power mismatch condition becomes the major point of concern. Therefore, the paper executes a frequency-active power and voltage-reactive power drooping control strategy for the precise power-sharing among the distributed power generators. Furthermore, to handle the power deficit scenarios and to maintain the system stability, a system independent and priority-based adaptive three-stage load shedding strategy is proposed. The sensitivity of the strategy depends on the system inertia and is computed according to the varying absolute rate-of-change-of-frequency. The strategy incorporates the operation of battery storage system and distributed static compensator (D-STATCOM) in the microgrid, to provide a reliable power supply to the customers for a considerable time instead of a sudden load shedding. The effectiveness of the proposed strategies is investigated on a scaled-down modified IEEE 13-bus microgrid system on the podium of MATLAB 2015b through the time-domain simulation.     

三相四线制D-STATCOM/HESS系统在配电网中的应用及其仿真研究

针对配电网中存在谐波、无功以及负荷频繁波动等问题,提出了含混合储能(HESS)的三相四线制配电网静止同步补偿器(D-STATCOM),实现配电网无功补偿和谐波抑制,平抑负荷有功功率波动。首先,针对三相四线制配电网,通过对传统ip- iq谐波电流检测法改进,实现了对负荷所需的有功、无功和谐波补偿电流的准确检测。在此基础上,将超级电容器和铅酸蓄电池组成的混合储能系统引入到补偿装置中,实现了对配电网有功、无功和谐波电流的全补偿。结合不同储能装置的充放电特性,采用协调控制方法,确保系统对配电网能量的迅速准确补偿。最后结合某建筑配电网实际负荷,验证了三相四线制D-STATCOM/HESS系统及其控制算法在谐波抑制、无功补偿和平滑负荷有功波动方面的有效性。