配电静止同步补偿器控制器设计

发布时间：2019-11-15 18:08

【摘要】：随着工业科技的进步，用电负荷对电能质量的要求日益增加。电力系统不仅需要满足电能容量的要求，还需应对负载侧日趋复杂多变的负荷，如冲击性、非线性、不平衡性负荷，这些负荷容易带来电压不稳定、电流畸变及产生负序等问题。配电静止同步补偿器因其电能质量控制效果好、成本相对较低而成为电能质量控制装置中广受关注的主要成员。 本文在分析了配电静止同步补偿器的工作原理和建立数学模型的基础上，研究了主回路结构。基于提高补偿装置的安全可靠性、补偿容量、抑制谐波能力、补偿精度和速度的原则，采用了四交错驱动的PWM-VSI主电路结构，详细的分析了设计过程，结果表明该主电路结构满足了上述设计原则，极大地提高了装置的补偿性能，具有明显的优势。同时采用了开发周期短，集驱动、隔离、保护于一体的智能驱动模块2SD315A并做了详细的介绍。 详细介绍了传统基于瞬时无功功率理论检测法的理论基础。为了提高检测速度和适应性，提出了FBD检测法及改进FBD检测法。经过分析比较，该方法不仅算法简单无需繁琐坐标变换，，而且在负载不平衡时仍能保持检测精度，并通过仿真实验论证。 控制策略是提高配电静止同步补偿器补偿性能的关键。本文首先研究了器件、系统控制方式，通过比较分析，采用了PWM器件控制及直接电流系统控制。而基于DSP+CPLD数字控制系统中PI控制是控制策略的核心部分，在设计了固定参数PI控制的基础上，进行了改进，并引入了模糊智能算法，加强控制的自适应性和鲁棒性。同时结合算法简易、转换快速及善于优化的混沌粒子群算法，对模糊参数进行优化改进，实验仿真结果表明改进优化的PI控制器对提高直流电压稳定抗干扰性、补偿电流跟踪速度和精度都有明显效果。 最后研制了配电静止同步补偿器的实验装置。设计了装置的硬件和软件系统，在实验平台中验证了主回路设计、检测方法及控制策略在提高补偿装置的补偿性能上的有效性。
【图文】：

1 绪论2,23]。文献[19][20]研究表明 FBD 法在负载侧电能质量较低及各能快速、准确地检测出需要补偿的分量，能够适应现实中配电能质量恶劣，负载接线形式多变的环境，而且算法简单可靠、容易实现，具有很好的研究价值。但目前研究处于初级阶段，空间。配电静止同步补偿器控制方法研究现状制器设计的好坏直接决定了装置的补偿性能，为了提高装置补降低装置损耗，众多学者做了大量基础研究工作，包括补偿装控制策略及控制量的调制方法等方面的研究，如图 1-3 所示。 +

硕士学位论文ckrefi+- lkilkp1i Gsku PIdc UdcUdcrefU直流电压实时测量值 三相系统电压实时测量值 三相负载电流实时测量值图 3-5 改进 FBD 法原理框图Figure 3-5 The figure of the Improved FBD3.5 检测方法仿真比较(Detection method comparison bysimulation)为了验证前文提出的补偿电流检测法在不同的负载情况下的性能优越性，本文利用 MALTAB/Smuliink 软件搭建配电静止同步补偿器仿真模型图如图 3-6所示，进行了仿真验证。
【学位授予单位】：中国矿业大学
【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：2561423