分布式智能型无功补偿系统研究

发布时间：2019-08-28 21:25

【摘要】：随着用电规模的不断扩大,大量低功率因数的负荷接入电网,引起了严重的电能质量问题。为实现电网的安全稳定运行,需要平衡负荷无功功率,无功补偿是实现这一目标的关键技术。基于并联电容器的低压无功功率补偿装置能够对电网中大量存在的感性无功负载进行有效的补偿,是目前应用最为广泛的无功补偿设备。本文结合低压无功功率补偿装置的发展趋势,设计了一种分布式智能型无功补偿系统,对其相关技术进行了研究。 本文首先完成了智能型无功补偿模块控制器的设计。结合模块控制器智能化的功能需求,完成了以基于Cortex-M3内核的STM32F103RDT6为控制核心的硬件设计,并详细介绍了模块控制器关键部件复合开关的设计,实现了电容器的安全投切；软件设计为主控芯片移植了μc/os-Ⅱ操作系统并加入了STM32固件库,按功能划分的多任务设计、采用固件库进行程序编写使得软件开发、升级更为简易。 其次针对用户现场无功补偿容量扩充的需求,完成了分布式智能型无功补偿系统的设计。系统基于多个智能型无功补偿模块。提出了一种多模块联网扩容运行策略,实现了多模块的协调运行、补偿无功功率；所采用的无功补偿策略兼容多个不同容量、不同补偿方式的模块。工业现场的成功应用验证了系统良好的运行性能。 最后研究了并联有源电力滤波器(APF)与分布式无功补偿系统组成的混合补偿系统。针对工业现场越来越多的APF与并联电容器或LC无源支路并联运行的现状,分析了APF与两种无源无功补偿装置并联运行时系统的特性；并针对并联电容器与APF并联运行时检测电网电流控制方式下存在的系统不稳定的特点,介绍了一种同时检测电网电流与电网电压的新型控制策略。在此基础上提出了APF与分布式无功补偿系统组成的混合补偿系统,混合补偿系统结合了有源补偿精度高、兼具谐波抑制、以及无源补偿成本低的优点。以上内容均经过了仿真验证。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM761.12

【参考文献】

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本文编号：2530393