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基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制
基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制
摘要：随着电力系统规模的不断扩大和电力质量要求的提高，发展无功补偿技术成为当前电力系统研究的热点之一。DSTATCOM作为一种新型的静止补偿设备，具备无功补偿能力强、响应速度快、可控性好等特点，成为无功补偿领域的研究热点。本论文
针对DSTATCOM无功补偿问题，基于重复控制理论，提出了一种基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制方法，并对该方法进行了仿真与实验验证，结果表明该方法能够有效实现DSTATCOM的无功补偿功能。
1.引言
随着电力系统的不断发展，电力质量问题也日益突出，无功电流补偿技术因其可以提高电力系统的稳定性和质量而得到了广泛应用。传统的无功补偿设备往往存在响应速度慢、补偿效果差等问题，并不能完全满足当前电力系统的需求。而DSTATCOM以其快速响应、稳定性好等特点成为无功补偿领域的研究热点。
2.DSTATCOM的工作原理
DSTATCOM是一种可以通过电流注入或吸收方式进行无功补偿的设备，其工作原理可以简单描述为：通过电流控制器控制逆变器输出电流的大小和相位，使得逆变器输出电流与电网电流同相位、等效大小相反。通过控制逆变器输出电流的大小和相位，实现对电网的无功功率补偿。
3.基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制方法
基于传统的PI控制器进行DSTATCOM补偿电流控制存在响应速度慢、补偿效果差等问题。因此，本论文提出了一种基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制方法。
3.1重复控制理论简介
重复控制是一种适用于周期信号的控制方法，其主要思想是通过提取信号的周期性特征，构造一个周期性控制器，用于抵消信号的周期性误差。在DSTATCOM补偿电流控制中，电网电流和逆变器输出电流都具有周期性特征，因此适用于重复控制方法。
3.2基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制策略
基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制策略包括两个主要步骤：周期提取和控制器设计。
首先，通过周期提取算法提取电网电流和逆变器输出电流的周期特征。可以采用离散傅里叶变换（DFT）等算法实现周期提取。
然后，根据提取得到的周期特征设计重复控制器。重复控制器主要包括一组滤波器和补偿器，用于抵消电网电流和逆变器输出电流的周期性误差。其中，滤波器用于提取周期误差信号的频谱信息，补偿器根据频谱信息生成相应的补偿信号。
4.仿真与实验验证
为验证基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制方法的有效性，进行了仿真与实验验证。
首先，在Matlab/Simulink环境下建立了DSTATCOM补偿电流控制系统的仿真模型，并进行了各种工况下的仿真实验。结果表明，基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制方法能够在各种工况下实现快速响应和较好的补偿效果。
然后，在实际DSTATCOM设备上进行了实验验证。实验结果也证明了基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制方法的有效性。
5.结论
本论文基于重复控制理论，提出了一种基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制方法，并进行了仿真与实验验证。结果表明，该方法能够有效实现DSTATCOM的无功补偿功能，并具有快速响应和较好的补偿效果。
通过本论文的研究，对于DSTATCOM的无功补偿问题有了更深入的理解，并提出了一种有效的控制方法，为进一步提高电力系统的质量和稳定性提供了一定的参考和指导。但是仍然存在一些问题需要进一步深入研究，如控制器的参数优化、系统的抗干扰性能等，这些将是未来的研究方向。