基于H桥级联的10kV三角形接线SVG研究

发布时间：2020-05-10 21:09

【摘要】：如今,伴随着社会经济的高速发展,电力系统规模越来越庞大,其中1OkV配电网因为直接与用户设备相连,所带的负载种类越来越多,大量感性、不平衡以及非线性负载的运行严重影响着电网的电能质量。静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)作为一种电网补偿设备,可以综合补偿电网中的无功、负序以及谐波分量,改善电能质量。基于H桥逆变器的级联型SVG以其易模块化、谐波含量小等特点广泛应用于高电压、大功率电网中,按照级联模块的连接方式分为两种:三角形接线SVG和星形接线SVG。星形接线SVG所需级联H桥个数少,但在负载不平衡度过大时,三角形接线SVG的负序补偿能力远强于星形接线SVG,因此从保证电能质量的角度而言,研究三角形接线SVG在配电网中的应用具有十分重要的意义。为了开发在10kV配电网中应用的三角形接线SVG,首先,从工作原理和数学模型两个方面阐明了 SVG的基本原理,通过对比两种接线方式SVG的数学模型,揭示了三角形接线SVG的优势,即因为三相级联模块之间没有耦合,数学模型与单相H桥级联模块相同,相较于星形接线SVG中存在的耦合现象,简化了解析过程。其次,对三角形接线SVG的控制策略展开研究,并与星形接线SVG的控制策略进行对比。在补偿量检测方面,根据瞬时功率理论,设计了无功、负序和谐波分量检测算法;在控制方面,两种接线方式的SVG均采用电压电流双闭环控制方法,对直流侧电压采取分层控制,三角形接线SVG只需要设计级联模块自身的电压稳定以及内部H桥单元直流侧电压均衡两层控制即可,而星形接线SVG需要设计整体直流侧电压稳定、相间直流电压稳定且均衡以及相内直流电压稳定且均衡三层控制,从而通过对比得出结论:三角形接线的SVG控制策略相较于星形接线的SVG更加简单。最后在MATLAB/Simulink软件环境中搭建了三角形接线SVG对10kV系统的补偿仿真模型,仿真结果验证了其补偿量检测算法以及控制方法的正确性和有效性,并通过建立星形接线SVG的仿真模型进行对比,验证了负载不平衡度大的情况下,三角形接线SVG负序补偿能力更强的结论。最后基于电网仿真器、dSPACE控制器及实际传感器和负载电路,搭建了硬件在环的小功率半实物仿真平台,验证了三角形接线SVG检测算法的可靠性。为今后开发三角形接线SVG提供了理论支撑。
【图文】：

三相三电平二极管箱位型变流器PigUreZ·1Th邸一Phasethree一l群elNPCc皿v州er

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【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM761.12

【参考文献】

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本文编号：2657905