基于MATLAB/Simulink的STATCOM与UPFC电能质量扰动建模与补偿仿真

资 源 简 介

本项目利用MATLAB/Simulink构建STATCOM和UPFC等FACTS设备模型，仿真分析其对电压暂降、谐波等电能质量扰动的补偿效果，为电力系统稳定性研究提供有效的仿真工具。

详 情 说 明

基于MATLAB的STATCOM与UPFC对电能质量扰动建模与补偿仿真系统

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink平台构建了柔性交流输电系统（FACTS）核心设备的仿真模型，重点研究静止同步补偿器（STATCOM）和统一潮流控制器（UPFC）对电力系统中典型电能质量扰动的动态补偿效果。系统可模拟多种电能质量问题，并验证FACTS设备的补偿性能，为电力系统电能质量分析与控制策略研究提供完整的仿真实验平台。

功能特性

• 全面扰动模拟：支持电压暂降、电压暂升、谐波失真、电压闪变等典型电能质量扰动的参数化模拟
• 多设备对比分析：集成STATCOM和UPFC两种FACTS设备模型，支持并行仿真与性能对比
• 先进控制策略：采用瞬时无功功率理论控制算法和自适应模糊PID控制策略，提升系统动态响应性能
• 综合评估体系：提供实时波形分析、FFT频谱分析和动态响应性能评估，输出符合IEEE 1159标准的电能质量综合评估报表
• 灵活参数配置：支持系统参数、扰动参数、控制参数和负载特性的多维度自定义设置

使用方法

1. 系统初始化：运行主程序文件，初始化仿真环境与默认参数
2. 参数配置：根据实验需求设置电网基准电压、系统频率、短路容量等系统参数
3. 扰动设定：配置电压暂升/暂降幅度与持续时间、谐波次数与含量等扰动参数
4. 设备选择：选择STATCOM或UPFC补偿设备，设置相应容量范围、直流侧电容值等控制参数
5. 仿真执行：启动仿真过程，系统自动运行补偿算法并记录动态响应数据
6. 结果分析：查看补偿前后波形对比、THD变化趋势、性能指标报表等输出结果

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本，Simulink电力系统工具箱
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB及以上；需要支持双精度浮点运算的处理器
• 操作系统：Windows 10/11，Linux发行版或macOS（需确认MATLAB兼容性）

文件说明

主程序文件是整个仿真系统的核心控制枢纽，负责协调各功能模块的集成运行。其主要实现了系统参数的统一配置与管理，仿真流程的自动化控制，以及补偿效果的综合性评估分析。该文件整合了STATCOM与UPFC的设备建模、扰动生成算法、控制策略执行和数据分析模块，能够根据用户设定的条件自动完成从扰动注入到补偿效果评估的全流程仿真实验，并生成完整的电能质量分析报告。