【正文】 計(jì)算機(jī)求解這一數(shù)學(xué)模型，以達(dá)到對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析研究的目的。MATLAB是一種面向科學(xué)與工程計(jì)算的高級(jí)語(yǔ)言，它集科學(xué)計(jì)算、自動(dòng)控制、信號(hào)處理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和圖像處理等學(xué)科的功能于一體，由Mathworks公司于上世紀(jì)八十年代推出。經(jīng)過(guò)Mathworks公司的不斷完善，時(shí)至今日，MATLAB己經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科、多工作平臺(tái)的功能強(qiáng)勁的大型軟件。MATLAB是一個(gè)高度集成的系統(tǒng)，分為兩部分:核心部分和各種可選的工具箱。核心部分有數(shù)百個(gè)內(nèi)部核心函數(shù)；工具箱又分為功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。MATLAB提供的Simulink是一個(gè)用來(lái)對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的軟件包，它支持線性和非線性系統(tǒng)，能夠在連續(xù)時(shí)間域、離散時(shí)間域或兩者混合的時(shí)間域里進(jìn)行建模。Simulik提供了進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)仿真的各種模塊，包括基本模塊和一些擴(kuò)展模塊。更令人稱道的是，Simulink提供了一套強(qiáng)大的S函數(shù)機(jī)制，擴(kuò)展了simulink的功能。S函數(shù)是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述，采用特殊的調(diào)用語(yǔ)法，使函數(shù)和Simuhnk方程解法器進(jìn)行交互，建立起由基本模塊難以搭接起來(lái)復(fù)雜的模型，使得用戶可以隨心所欲的建立起自己的仿真系統(tǒng)。在過(guò)去幾年里，simulink己經(jīng)成為教學(xué)和工業(yè)應(yīng)用中對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模時(shí)使用的最為廣泛的軟件包。Simulink的內(nèi)嵌的庫(kù)模塊Power System Blockset(PSB)為工程技術(shù)人員對(duì)電力系統(tǒng)快捷的進(jìn)行建模和仿真，提供了一個(gè)現(xiàn)代設(shè)計(jì)工具。PSB提供了對(duì)電力系統(tǒng)建模時(shí)需要的大部分模塊，如變壓器、導(dǎo)線、負(fù)載、電機(jī)以及電力電子元件網(wǎng)等。用戶通過(guò)簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊和拖拽操作，可以快速的建立起正確的電路拓?fù)洳⒛軐?duì)電路模型進(jìn)行分析，節(jié)省用戶的時(shí)間與精力。另外，用戶可以建立起具有層次性、封裝性的仿真功能模塊，便于參數(shù)的修改，更便于日后的分析和維護(hù)?？偟膩?lái)說(shuō)，使用Simulink可以很容易的建立起層次分明、結(jié)構(gòu)完整、分析準(zhǔn)確并極具指導(dǎo)性的仿真系統(tǒng)。前幾章中對(duì)STATCOM系統(tǒng)無(wú)功檢測(cè)方法和補(bǔ)償電流控制策略進(jìn)行了系統(tǒng)分析，為驗(yàn)證上文中所提算法的正確性和可行性，本章的任務(wù)就是使用MATLAB及其配套工具包，設(shè)計(jì)出一套靜止無(wú)功發(fā)生裝置的仿真模型，對(duì)已形成的檢測(cè)方法的正確性進(jìn)行檢驗(yàn)；根據(jù)仿真試驗(yàn)，確定實(shí)際無(wú)功補(bǔ)償裝置的一些關(guān)鍵參數(shù)，為實(shí)驗(yàn)研究提供支持。 STATCOM仿真模型建立STATCOM系統(tǒng)是一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合、復(fù)雜的控制系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)及制作前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究是非常必要的。仿真研究有以下作用：，加深對(duì)其控制規(guī)律的的認(rèn)識(shí)及理解。(如濾波器環(huán)節(jié))的參數(shù)設(shè)計(jì)需要用仿真來(lái)求取。為了使仿真系統(tǒng)能夠盡可能逼近實(shí)際系統(tǒng)參數(shù)和運(yùn)行狀況，在建立系統(tǒng)仿真模型時(shí)，本文的設(shè)計(jì)采用了MATLAB軟件自帶的元件庫(kù)進(jìn)行組合建模，分別采用了simulink仿真模塊、SymPowersystem工具箱STATCOM仿真模型，電路參數(shù)也盡可能根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)設(shè)置。首先是整個(gè)仿真系統(tǒng)的系統(tǒng)全圖，如下圖 仿真模型全圖在上述仿真模型中，首先是直流側(cè)大電容為模型提供一個(gè)直流電壓信號(hào)，然后這個(gè)直流電壓信號(hào)被輸入到三相逆變器中，經(jīng)過(guò)逆變器以后這個(gè)直流電壓信號(hào)變成幾個(gè)相位相差若干度的交流方波信號(hào)，這些交流方波信號(hào)被送到變壓器中，變壓器的作用就是將這些相位不同的方波信號(hào)串聯(lián)在一起，使之最后的輸出為交流正弦波信號(hào)。下圖分別是逆變器輸出電壓、變壓器輸出電壓、輸出電壓的測(cè)量接線圖。 逆變器輸出電壓測(cè)量接線圖 變壓器輸出電壓測(cè)量接線圖 輸出電壓測(cè)量接線圖 仿真結(jié)果（1）逆變器輸出端波形 經(jīng)逆變器1Y后的A相電壓波形 經(jīng)逆變器1D后的A相電壓波形 經(jīng)逆變器2Y后A相電壓波形 經(jīng)逆變器2D后A相電壓波形（2）變壓器輸出端波形 經(jīng)變壓器Tr2D后A相電壓波形 經(jīng)變壓器Tr2Y后A相電壓波形 經(jīng)變壓器Tr1D后A相電壓波形（3）輸出波形 輸出波形，當(dāng)直流電壓信號(hào)從逆變器出來(lái)時(shí)變?yōu)橄辔换ゲ幌嗤慕涣鞣讲ㄐ盘?hào)，而這些方波信號(hào)經(jīng)過(guò)變壓器的不斷疊加，逐漸向正弦波變化，直到從最后一個(gè)變壓器出來(lái)，當(dāng)這些方波經(jīng)變壓器的疊加后已經(jīng)變?yōu)榻涣髡也?。為了?yàn)證仿真模型的正確性以及STATCOM裝置對(duì)系統(tǒng)的影響,我們將其與一個(gè)單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)連接起來(lái),如圖1 所示： 單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)仿真模型假定線路2在t=，在t=，通過(guò)仿真研究STATCOM在系統(tǒng)暫態(tài)故障中對(duì)維持節(jié)點(diǎn)電壓和抑制電壓閃變，阻尼系統(tǒng)振蕩以及提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性等方面的影響。 TCOM 前后的STA TCOM 安裝處母線電壓的變化曲線。由圖可見(jiàn),當(dāng)STA TCOM 未接入系統(tǒng)時(shí),故障瞬間其安裝處母線電壓迅速下降,系統(tǒng)不穩(wěn)定。故障切除后,母線電壓有所回升,但系統(tǒng)仍不穩(wěn)定。當(dāng)STA TCOM 接入系統(tǒng)后,故障瞬間其母線電壓也存在短時(shí)下降,但故障切除后,在t = 8s 時(shí)母線電壓趨于穩(wěn)定,系統(tǒng)暫態(tài)性能得到了較大改善?？梢?jiàn), STA TCOM 在維持節(jié)點(diǎn)電壓和抑制電壓閃變方面發(fā)揮了顯著作用。 系統(tǒng)故障時(shí)STATCOM 安裝處母線電壓變化曲線5 結(jié)論與展望本文介紹了無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔门c發(fā)展，在對(duì)比中說(shuō)明STATCOM作為新型無(wú)功調(diào)節(jié)裝置的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高可靠性、高暫態(tài)穩(wěn)定性、控制靈活、連接電抗小、諧波量小等優(yōu)點(diǎn)。本文根據(jù)STATCOM的仿真模型，對(duì)STATCOM的輸入電壓、輸出電壓以及其內(nèi)部的逆變器和變壓器的輸出電壓進(jìn)行了仿真，通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的觀察和研究可以看出，STATCOM裝置能夠很好的將直流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣餍盘?hào)，從而很好的補(bǔ)償系統(tǒng)的無(wú)功，調(diào)節(jié)電壓平衡，提高電能質(zhì)量。STATCOM作為一種新型的無(wú)功調(diào)節(jié)裝置，已經(jīng)成為現(xiàn)代無(wú)功補(bǔ)償裝置的發(fā)展方向，它已成為國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)行業(yè)的重點(diǎn)研究課題之一。STATCOM能夠平滑的發(fā)出感性或容性無(wú)功功率，是提高功率因數(shù)、改善電能質(zhì)量有效手段。中國(guó)馬上要進(jìn)入大電網(wǎng)互聯(lián)的時(shí)代，研究并開(kāi)發(fā)適用于高壓大容量的靜止同步無(wú)功補(bǔ)償器對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定和減少能耗等有很大應(yīng)用價(jià)值，除此之外還能夠帶來(lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，有非常好的市場(chǎng)前景。然而，隨著靜止同步補(bǔ)償器技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，靜止同步補(bǔ)償器面臨著各種問(wèn)題，如多臺(tái)靜止同步補(bǔ)償器之間以及其與電力系統(tǒng)其他控制器（如發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制器）之間的協(xié)調(diào)控制，系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化中靜止同步補(bǔ)償器的通訊和最優(yōu)選址等問(wèn)題，這些問(wèn)題還有待我們進(jìn)一步去研究和解決。致謝本文工作是在袁勇老師的悉心指導(dǎo)和鼓勵(lì)與支持下完成的。在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，袁老師就給了我很大的指導(dǎo)、幫助，在此論文完稿之際，謹(jǐn)向恩師表示忠心的感謝和深深的敬意! 畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程讓我學(xué)到了很多平時(shí)學(xué)不到的東西，讓我受益終生，也為我的大學(xué)生活注入了生動(dòng)的一筆。感謝我的同學(xué)們，在論文過(guò)程中，都得到過(guò)他們的幫助，在此一并表示感謝。文中參照或引用了前輩和同行的研究成果，在此一并表示感謝!向所有關(guān)心、支持和幫助過(guò)我的親人、朋友表示誠(chéng)摯的感謝!最后，向培養(yǎng)了我四年的三峽大學(xué)致以最崇高的敬意，希望母校在未來(lái)的育人道路上綻放光彩，在學(xué)術(shù)和人才培養(yǎng)上都取得新的輝煌。參考文獻(xiàn)[1] 王久和，李華德，. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006 (9):第26卷第18期[2] 王久和，李華德，李正熙．電壓型PWM整流器直接功率控制技術(shù)．電工電能新技術(shù)，2004，23(3)：6467．[3] 史偉偉，蔣全，胡敏強(qiáng)，等．三相電壓型PWM整流器的數(shù)學(xué)模型和主電路設(shè)計(jì)．東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002，26(1)：16．[4] 何致遠(yuǎn)，韋?。谔摂M磁鏈的PWM整流器直接功率控制研究．浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)，2004，38(12)：16191622．[5] 董曉鵬,[J]. 77～82.[6] 熊健，張凱，陳堅(jiān)．電壓型PWM 整流器的控制器工程化設(shè)計(jì)方法[J]．電工電能新技術(shù)，2002，21(3)：4448.[7] 毛鴻，吳兆麟．基于三相PWM 整流器的無(wú)死區(qū)空間矢量調(diào)制策略．中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2001，21(11)：100104．[8] 孫向群, . 2004 (6 ):　第1 卷,第2 期.[9] 趙振波,李和明,. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2004年1月: 第19卷第1期.[10] 王久和，李華德，楊立永．設(shè)置扇形邊界死區(qū)的電壓型PWM 整流器直接功率控制[J]．北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27(3)：380384．[11] 王勉華. 三相PWM整流器研究. 電工技術(shù)學(xué)報(bào),1996, 11(4):27～30.[12] 史偉偉，蔣全，胡敏強(qiáng)，等．三相電壓型PWM 整流器的數(shù)學(xué)模型和主電路設(shè)計(jì)[J]．東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002，26(1)：16．[13]張崇巍,張興. 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