基于MATLAB的三相STATCOM开环控制系统建模与仿真

资 源 简 介

本项目采用MATLAB/Simulink平台构建三相DSTATCOM的开环控制仿真系统。通过电压源型换流器结构，实现电网侧无功功率补偿，采用固定触发角控制策略分析系统性能，为电力系统电能质量改善提供基础研究工具。

详 情 说 明

基于开环控制的三相STATCOM（DSTATCOM）系统建模与仿真

项目介绍

本项目构建了一个三相开环控制的配电静止同步补偿器（DSTATCOM）仿真系统。系统基于电压源型换流器（VSC）结构，采用固定触发角的开环控制策略，模拟其在电网中提供可控无功功率的基本工作原理。通过仿真分析在不同负载条件下DSTATCOM的无功补偿效果，重点研究其对电网功率因数的改善作用。

功能特性

• 三相VSC建模：实现了三相两电平电压源型换流器的精确数学模型
• 开环控制策略：采用固定触发延迟角的简化控制方法，便于研究系统基本特性
• 无功功率补偿：能够向电网注入或吸收无功功率，实现功率因数校正
• 多参数分析：支持不同负载条件（电阻、电感参数）下的补偿效果对比
• 可视化输出：提供关键电气量的波形图和性能曲线，直观展示补偿效果

使用方法

1. 设置仿真参数：

- 调整电网电压参数（默认380V/50Hz） - 配置负载特性（阻感值） - 设定直流侧电容初始电压（如800V） - 设置电力电子开关器件的固定触发角（如120度）

1. 运行仿真程序：

- 执行主仿真文件启动计算过程 - 系统将自动完成拓扑构建、参数计算和动态仿真

1. 分析结果：

- 查看补偿前后的三相电网电流波形对比 - 观察负载端电压与电流相位关系变化 - 分析DSTATCOM输出的无功功率曲线 - 评估电网侧功率因数改善效果 - 监测直流侧电容电压稳定性

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必要工具包：Simulink、Simscape Electrical（原SimPowerSystems）
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB以上以获得流畅仿真体验

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真功能，主要包括：初始化三相电网与负载参数、构建电压源型换流器数学模型、实施基于固定触发角的开环控制策略、执行脉冲宽度调制生成驱动信号、进行动态系统仿真计算，以及生成补偿效果分析图表等关键任务。该文件通过集成各功能模块，完成了从系统建模到结果输出的完整仿真流程。