SVC静止无功补偿器设计及其在电弧炉补偿领域的研究

发布时间：2017-02-24 10:24

  本文关键词：静止型动态无功补偿系统（SVC）工程设计及仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

《华北电力大学》 2013年

SVC静止无功补偿器设计及其在电弧炉补偿领域的研究

傅锦发  

【摘要】：无功补偿和谐波治理有多种方法,本文采用了晶闸管控制电抗器(TCR)和滤波器(FC)组合的方案,构成静止无功补偿器(SVC),用来补偿无功功率、提高功率因数；同时FC兼作谐波治理,抑制谐波电流。 本文详细论述了滤波器各支路容量分配的常用工程方法和低通滤波器、高通滤波器参数设计的一般步骤,推导了基于对称分量法的补偿电纳表达式,并利用瞬时功率理论详尽、具体地分析了不考虑电压畸变和考虑电压畸变两种情况下的补偿电纳实用表达式。设计了数字低通滤波器,用于瞬时功率的直流分量的提取。 本文将功率因数作为可调参数(可小于1)引入补偿电纳的表达式中,能够弥补由于环境变化、控制器硬件精度不够等因素对SVC补偿效果造成的不良影响。 本文详细研究了交流电弧炉负荷的时变模型,通过仿真验证了时变模型的正确性；并将考虑电压畸变时的基于瞬时功率的补偿电纳算法应用到交流电弧炉负荷的SVC仿真模型中,补偿了交流电弧炉负荷的基波正序无功电流和基波负序电流,获得了良好的谐波治理效果。 本文采用DSP和CPLD实现了多CPU数字化控制系统的硬件设计以及触发脉冲计算、保护计算独立运行的软件设计,并将整套TCR+FC型SVC设计方案及瞬时功率理论算法应用在京良SVC工程中,取得了良好的补偿效果和经济效益。

【关键词】：
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM761.1;TM924.4
【目录】：

摘要5-6

Abstract6-10

第1章 绪论10-16

1.1 选题的背景及意义10-11

1.2 国内外研究动态11-15

1.2.1 无功补偿发展历程11-12

1.2.2 无功补偿国外动态12-13

1.2.3 无功补偿国内动态13-15

1.3 本文研究的主要内容15-16

第2章 TCR+FC型SVC装置的基本原理及结构16-27

2.1 无功功率动态补偿的原理16-17

2.2 谐波的国标限值换算17-18

2.3 滤波支路FC的设计18-22

2.3.1 滤波器各支路补偿容量的分配19-20

2.3.2 单调谐滤波器的设计20-21

2.3.3 高通滤波器的设计21-22

2.4 晶闸管控制电抗器设计22-23

2.4.1 电抗器参数设计22-23

2.4.2 阀组参数设计23

2.5 均压、阻容吸收电路及热管技术23-25

2.5.1 均压、阻容吸收电路23-25

2.5.2 热管技术25

2.6 本章小结25-27

第3章 三相不平衡负荷的补偿原理27-38

3.1 三相不平衡概念27-28

3.1.1 三相不平衡的危害27-28

3.1.2 三相不平衡的产生原因28

3.2 基于对称分量法的分相补偿原理28-30

3.3 基于瞬时功率理论的补偿电纳算法30-37

3.3.1 不考虑电压畸变情况下的补偿电纳推导30-32

3.3.2 考虑电压畸变情况下的补偿电纳推导32-35

3.3.3 数字低通滤波的设计35-37

3.4 本章小结37-38

第4章 交流电弧炉负荷的建模和SVC仿真分析38-52

4.1 交流电弧炉负荷的建模38-44

4.1.1 交流电弧炉的基本参数和运行周期38-39

4.1.2 交流电弧炉负荷典型曲线39

4.1.3 交流电弧炉时变电弧模型39-40

4.1.4 交流电弧炉时变电弧模型参数的估算40-41

4.1.5 交流电弧炉时变电弧模型仿真分析41-44

4.2 SVC仿真分析44-51

4.2.1 无功补偿效果分析44-49

4.2.2 谐波治理效果分析49-51

4.3 本章小结51-52

第5章 京良SVC工程52-59

5.1 京良SVC工程简介52-57

5.1.1 京良SVC一次设备简介53-54

5.1.2 京良SVC控制系统硬件设计54-56

5.1.3 京良SVC控制系统软件设计56-57

5.2 京良SVC工程运行分析57-58

5.3 本章小结58-59

第6章 结论59-60

参考文献60-65

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果65-66

致谢66

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  本文关键词：静止型动态无功补偿系统（SVC）工程设计及仿真研究，，由笔耕文化传播整理发布。

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