静止无功发生器的无功检测方法和控制策略的研究

发布时间：2019-10-13 03:12

【摘要】：伴随着全球经济发展与能源紧缺的矛盾加剧，我国自然资源存储不平衡的现象为电力产业的发展带来了严峻的挑战。智能电网的构建，是世界供电行业发展的必然趋势，柔性交流输电系统(FACTS)则是此行业发展趋势的核心技术，也是有效地降低电网投资成本和输送损耗的关键所在。作为FACTS技术新一代的核心装置，静止无功发生器(SVG)是指依靠电力电子变流器实现电力系统无功补偿的并联型设备。根据电网所需要的无功补偿指令，产生同相位频率的补偿电流，注入电网并达到补偿目的。静止无功发生器的出现加快了智能电网的构建步伐，此装置的研究投产能有效防止电网在系统出现故障及过压等情况下发生崩溃。因此，本课题针对以静止无功补偿器为主的的补偿系统开展了研究工作。 本课题首先针对静止无功发生器(SVG)的主电路图、基本原理、以及在理想和实际有损耗两种情况下的并网等效电路图给出了理论分析。根据瞬时无功理论(基于 0正交坐标变换、基于dq0坐标变换计算无功)建立SVG的数学模型。进而引出SVG无功补偿系统直接和间接的两种电流控制策略并加以阐述。其次，本课题对各类无功检测方法进行分析，探究其各自的适用性以及局限性。重点研究并改进了基于瞬时无功理论的i p iq检测法和dq坐标变换法；针对于开环检测方法的弊端，提出了具有学习能力和抗干扰能力的自适应无功检测方法，给出了单相自适应无功检测、三相自适应无功检测的理论推导和原理模型。并在此基础上，选择了dq坐标下的双反馈的直接电流控制策略。在上述理论研究的基础上，对补偿系统的硬件给出了设计方案。介绍了SVG补偿系统的总体设计框图，明确了系统的结构，选择TI公司的TMS320F2407A为DSP控制芯片；对SVG主电路的元件参数计算并选型，设计了信号预处理电路(电压与电流)；并对PLL锁相技术和电路原理和结构框图进行详细的分析介绍；选择空间矢量PWM(SVPWM)控制方案；针对于系统的损耗给出了散热方案以及电磁屏蔽保护方案。最后，利用MALAB/SIMULINK搭建了SVG补偿系统整体的运行程序以及各个模块的运行程序设计，给出了PWM脉宽生成模块的原理框图，合理设置参数和系统结构，得到对应各个重要模块的仿真结果并予以分析。仿真结果说明本课题所设计的SVG补偿系统具有良好的补偿效果，能有效维持电网的稳定。
【图文】：

TCR(晶闸管控电抗器)+ FC(固定电容)的组设备优势于一体的补偿装置，很好地但同时也相互弥补了两类装置各自的其中包含反相并联的晶闸管，分别与电联关系，其中电抗器的功能是为了抑制置的优势在于，能够达成感性无功以及个的晶闸管投切电抗器或投切电容器的电网装置中。晶闸管投切电抗器与晶闸管投切电容器的功补偿装置的性能可以从以下几个方

河北工业大学硕士学位论文个角度 ，即我们所说的控制角；当 0，SVG 类似电容器发出无功，反之，，SV装置将吸收无功；当 0，SVG 与电网不存在能量交换。要想实现注入电网无功电流 I的改变，可通过控制交流输出电压IE 大小以及控制 ，从而达到有效调节系统，动态补偿的目的。
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM761

【参考文献】

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本文编号：2548436