基于MATLAB的D-STATCOM电能质量动态补偿系统

资 源 简 介

本项目采用MATLAB/Simulink搭建D-STATCOM仿真模型，实现电压暂降和暂升的动态检测与补偿。通过实时电网监测与快速控制策略，有效提升配电系统的电能质量。适用于电力系统分析与控制算法验证。

详 情 说 明

基于D-STATCOM的电能质量补偿系统

项目介绍

本项目设计并模拟了一种配电系统静态同步补偿器（D-STATCOM），专门用于解决电力系统中的电压暂降（Sag）和电压暂升（Swell）问题。系统通过实时监测电网电压波形，在检测到电压异常时快速注入或吸收无功功率，以维持公共连接点（PCC）的电压稳定。项目提供了一个完整的仿真环境，可用于评估D-STATCOM在不同负载条件下的补偿性能及其对电网电能质量的改善效果。

功能特性

• 动态电压补偿：实时检测并快速补偿电压暂降和暂升，维持PCC点电压稳定。
• 先进控制策略：基于瞬时无功功率理论（p-q理论）进行无功电流计算，结合相位锁定环（PLL）实现与电网的精确同步，并采用空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术生成驱动信号。
• 综合性能分析：仿真输出补偿前后电压波形对比、注入无功功率曲线、直流侧电压稳定性分析、系统THD（总谐波失真率）报告以及关键性能指标（如电压恢复时间）评估。
• 灵活的故障模拟：支持用户自定义电压暂降/暂升的幅度、持续时间及发生时刻，便于测试系统在不同故障场景下的响应。

使用方法

1. 配置系统参数：在相应的脚本或函数中设置电网参数（频率、额定电压、线路阻抗）和D-STATCOM控制参数（PI控制器增益、直流侧电容值等）。
2. 定义故障场景：设定需要模拟的电压暂降或暂升事件的幅度、持续时间及起始时间。
3. 运行仿真：执行主仿真脚本，系统将自动进行电网故障模拟及D-STATCOM补偿控制过程。
4. 分析结果：仿真完成后，程序将自动生成并显示补偿效果图、动态响应曲线及性能分析报告，用户可据此评估补偿系统的有效性。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本，需安装 Simulink 仿真环境。
• 硬件建议：无特殊要求，但处理复杂仿真或大量数据时建议使用较高配置的计算机以确保运行流畅。

文件说明

主程序文件整合了系统的核心仿真流程，其主要功能包括：初始化电网、负载及D- STATCOM的模型参数；构建基于瞬时无功功率理论的补偿控制算法，实现电压异常的检测与参考电流的生成；集成相位锁定环同步模块确保系统与电网相位同步；利用空间矢量调制技术产生逆变器的开关信号；执行动态仿真，模拟电压暂升/暂降事件及补偿过程；最后负责数据后处理，绘制关键波形并计算THD、恢复时间等性能指标以供分析。