1. 研究目的与意义
由于日趋严重的环境与资源问题，利用风能进行发电作为一种技术成熟的可再生能源利用方式得到了快速发展。
然而随着风电场容量越来越大，风电机组并网对系统造成的影响也越来越明显。
国内目前的风电场大多采用感应式异步电机为主导，此类发电机具有并网简单、结构简单、价廉、可靠性高等优点。
2. 课题关键问题和重难点
目前对于statcom的研究主要集中在对直流电容电压的平衡控制以及数学建模上，本论文的关键问题及难点主要是在statcom的数学建模和相应控制方案的选择上。
①从相关文献中可以看出，对于动态数学模型，需要对statcom的三相等效电路图列对应的微分方程进行计算，但是因为在abc三相坐标系下的电路方程比较复杂，因此需要根据坐标变换公式，将相应的abc三相坐标系变换成dq坐标系，然后根据直流侧和交流侧能量守恒以及瞬时功率理论得到最后的状态方程。
难点在于进行坐标的转换以及能量守恒时相应方程的变换。
3. 国内外研究现状（文献综述）
statcom 是柔性交流输电系统( facts) 的核心装置和核心技术之一。在电力系统中的作用是进行无功补偿，维持连接点的电压为给定值，提高系统电压的稳定性，改善系统的稳态性能和动态性能。具有调节速度更快、运行范围更宽、吸收无功连续、谐波电流小、损耗低、所用电抗器和电容器容量及安装面积大为降低等优点。
采用电力电子半导体变流器实现无功补偿的思想早在20世纪80年代初就已提出，1980 年日本研制出第一台 20mvarstatcom，到90年代取得突破性的研究进展，1991年和 1994 年日本和美国分别研制成功一套80mvar和一套100mvar的采用gto晶闸管的statcom装置，并最终成功地投入商业运行。德国西门子公司的单机容量为8mvar的statcom装置也于1998年投运。1999年3月清华大学与河南电力局共同研制的用于220kv电网的20mvar statcom在河南电网成功投入运行，2001年2月国家电力公司电力自动化研究院也将500kvarstatcom 投入了运行[1]。
statcom的基本原理就是将链式主电路通过电抗器并联在电网上，适当地调节链式主电路交流侧输出电压的相位和幅值，就可以向电网吸收或抽出满足要求的无功电流，以实现动态无功补偿的目的。由于正常工作时就是通过电力半导体开关的通断将直流侧电压转换成与电网同频率的交流侧输出电压，就像一个电压型逆变器，只不过其交流侧输出接的不是无源负载，而是电网。以单相为例，交流系统连接处电压us 与逆变器电压ui 不同相，存在一个角度差 δ，连接电抗的电流i是可以由其电压来控制的，这个电流就是 statcom 从电网吸收的电流 [1]。
4. 研究方案
目前，大功率场合应用的链式STATCOM的一个主要缺点在于难以实现直流电容电压的平衡控制，本文采用一种基于分层控制的软件方法来对静止无功补偿器(STATCOM)实行控制。主要分为两层控制，第一层为控制总的直流侧电容电压稳定在给定值，第二层为控制各个功率单元的电压均衡。
第一层的控制原理，其主要思想就是直流侧的总电压为Udc，直流侧的电压给定值为Udc*，Udc与Udc*两者的差值经过PI调节器后，再乘以电网电压得到电压环指令电流，其为iref，将其叠加到电流环就可实现对直流侧电容电压的控制。
第二层的控制原理，其主要思想就是在每个功率单元的指令电压上叠加一个与电网电压相位相同的补偿电压。当功率单位的直流电压高于平均电压时，该补偿电压为一个正值，因而向电网中释放有功，电容电压下降，向平均电容电压靠拢；反之，该补偿电压为一个负值，从电网中吸收有功来升高电压。
5. 工作计划
第1周 查阅和研读大量中文资料，对比任务书中的要求，查找并总结相关知识点，完成英文资料的翻译并提交；
第2周 对开题报告的初稿进行修改，并提交开题报告的最终稿；
第3周 了解风电statcom组成和工作原理，将基于参考文献的基础上，对该内容进行对比，然后自行在论文中进行总结概述；
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