基于MATLAB的STATCOM电力系统动态补偿仿真系统

资 源 简 介

该项目利用MATLAB/Simulink实现STATCOM在电力系统中的动态建模与仿真，支持无功功率补偿、电压稳定性分析及故障工况响应测试，适用于电力系统研究与教学应用。

详 情 说 明

基于MATLAB的STATCOM电力系统补偿仿真系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB/Simulink的静止同步补偿器（STATCOM）电力系统仿真平台，主要用于研究STATCOM在电力系统中的动态补偿性能。通过建立详细的电力电子变换器模型和闭环控制系统，仿真系统能够模拟STATCOM在不同工况下的无功功率补偿特性，分析其对系统电压稳定性和功率因数的改善效果，为电力系统无功补偿装置的设计和分析提供有效的仿真工具。

功能特性

• 动态建模与仿真：实现STATCOM的完整数学模型，包括电力电子变换器、直流侧电容、桥臂电感等关键部件
• 多工况模拟：支持正常工况、负载变化、系统故障（如短路、电压跌落）等多种运行场景
• 先进控制策略：采用基于瞬时无功功率理论的闭环控制系统，包含PI控制器和锁相环(PLL)设计
• 全面分析功能：提供系统电压稳定性分析、功率因数改善效果评估、故障动态响应分析
• 丰富可视化：实时显示电压、电流、功率等关键参数的时域波形，支持THD分析、性能指标统计
• 交互式界面：用户可灵活配置系统参数、控制参数和仿真条件

使用方法

1. 参数配置：在仿真前，设置电网参数（电压等级、频率）、STATCOM参数（直流电容、桥臂电感、开关频率）以及控制参数（PI参数、PLL参数）

1. 工况选择：根据分析需求选择运行工况，可设置负载变化时序或故障类型（三相短路、电压跌落等）

1. 仿真执行：配置仿真步长和总时长后运行仿真，系统将自动进行动态过程计算

1. 结果分析：查看生成的时域波形图、功率特性曲线、性能指标数据报告和动画演示

1. 性能评估：基于输出的稳态误差、动态响应时间、补偿效果等指标进行STATCOM性能分析

系统要求

• MATLAB版本：R2018b或更高版本
• 必需工具箱：Simulink、Simscape Electrical（原名SimPowerSystems）
• 硬件配置：建议4GB以上内存，支持流畅运行电力电子系统仿真
• 操作系统：Windows 7/10/11，Linux或macOS

文件说明

主程序文件实现了整个仿真系统的核心调度功能，包括系统参数初始化、仿真模型调用、数据处理与分析以及结果可视化。它整合了STATCOM主电路建模、控制算法实现、故障场景生成模块，并负责协调各子系统之间的数据交互，最终完成从仿真计算到结果输出的全过程管理。该文件还提供了用户交互接口，允许灵活调整仿真参数和运行条件。