基于DSP的静止无功发生器的研究与设计

发布时间：2017-12-30 12:00

  本文关键词：基于DSP的静止无功发生器的研究与设计　出处：《广东工业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 静止无功发生器 滑模变结构控制器 无功电流检测 空间矢量控制 DSP

【摘要】：静止无功发生器(SVG)作为电力系统中无功补偿的核心装置,具有补偿响应速度较快、装置体积较小、输出电流谐波含量较少、调节范围较大、成本较低等优点,已经成为电力电子领域中的研究重点。本文针对低压配电网的特点,研究开发了一台基于DSP控制的低压SVG实验样机。本文在讨论无功对电网危害的基础上引出了无功补偿的必要性,介绍了基于电压源型变换器(VSC)的SVG工作原理及其拓扑结构。建立了SVG的一般数学模型与dq坐标系下的数学模型,经过比较分析本研究选用SVG在dq坐标系下的数学模型为研究对象。讨论了SVG的电流控制方法,包括电流直接控制与电流间接控制,之后又介绍了电压矢量控制在SVG中的应用。随后本文介绍了无功功率的测算方法以及基于瞬时无功功率的无功电流检测方法。在电流内环的设计中,针对系统的非线性结构,采用滑模变结构控制器代替传统的PI控制器,利用滑模变结构控制器的快速性使整个系统具有较快的动态跟踪性能。在电压外环的设计中采用经典的PI控制器对直流侧的电压进行控制,以期获得相对稳定的维持装置运行的电压,保证逆变器在逆变时具有良好的性能。为了验证以上理论的有效性与可行性,搭建了Simulink仿真模型,并对仿真模型进行稳态与动态仿真,仿真结果证明了理论的正确性。介绍了SVG系统的软硬件设计,硬件设计主要包括主电路设计、控制电路设计,软件设计包括主程序设计以及中断服务子程序。搭建了实验平台,并对搭建的实验平台进行功能模块的验证,分别针对阻感性负载与阻容性负载进行实验,结果表明SVG实验样机能够实时、准确的发出所需无功功率,补偿性能良好,补偿后系统的功率因数近似为1,证明了系统控制方案的可行性,也为今后对系统控制算法的改进以及系统的进一步优化打下了良好的基础。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM761

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本文编号：1354820