有源无功功率补偿器的改进
发布时间：2021-10-26 00:52
在科技高速发展的信息时代,人们的物质和精神都得到了飞速提高。支持这一切变化的基础便是电力能源了。然而,如何使现有的电能得到充分的利用一直是社会所关注的热点问题。在解决这一问题上,无功功率补偿成为了时下的热点话题。无功功率补偿是供电系统中的一项最核心的工程,本文的研究过程是:在计算机领域内,运用计算机仿真技术设计一个基本的有源无功功率补偿器的仿真模型,并对其产生的较多的高次谐波进行改善。本文所设计的改进后的有源无功功率补偿器是基于三相瞬时无功功率理论的,主要由无功电流检测模块、电流跟踪控制模块、采用同步控制PWM信号的主电路模块及谐波抑制模块所组成。无功电流检测模块是用来发现并检测所补偿对象电流中的无功电流分量;电流跟踪控制模块有两个功能,其一,根据无功电流检测模块所检测出的瞬时无功电流得出补偿电流的指令电流;其二,根据补偿电流的指令电流与实际补偿电流之间的相互关系,得出控制主电路模块各个器件通断的PWM控制信号,控制的结果是保证补偿电流跟随其指令电流的变化而变化;采用同步控制PWM信号的主电路模块是功率补偿器最关键的部分,主要用来根据电流跟踪控制电路输出的控制指令产生实际的补偿电流;谐...
【文章来源】：陕西师范大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１供电系统基本结构图??Ｆｉ．?１?Ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｒａｍ?ｏｆｏｗｅｒ?ｓｕｌｓｓｔｅｍ??
２．３有源无功功率补偿器的基本原理??２．３．１有源无功功率补偿器的基本结构??本次设计的有源无功功率补偿器的整体结构如图２－１所不：??ｚ谐波抑＇??一?制?＿??Ｖ?／??ＪＬ??广?＇ｎ．?＇?■＞?—????（￣?Ｖ￣ｈ卜…＝：?？—负载??ｅｓ?：?ｉｃＦＩｌ?１?：?￣￣＾￣￣??＿??；?无功电流??胃?￣￣ｐ￣丨?检测电路??：?ｉｃ＊???Ｖ??；??ｙ；???驱动－?；?电流跟踪??电路?丨?控制电路??图２并联型有源无功功率补偿系统结构图??Ｆｉｇ．?２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ａｃｔｉｖｅ?ｒｅａｃｔｉｖｅ?ｐｏｗｅｒ?ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??２．３．２有源无功功率补偿器系统的组成??由图２－１所示：有源无功功率补偿主要由以下四个模块组成，分别为：无功??电流检测模块、电流跟踪控制模块、采用同步控制ＰＷＭ信号的主电路模块及谐??波抑制模块。??无功电流检测模块是用来发现并检测所补偿对象电流中的无功电流分量；电??流跟踪控制模块有两大关键功能，其一，根据无功电流检测模块所检测出的瞬时??无功电流得出补偿电流的指令电流；其二，根据补偿电流的指令电流与实际补偿??电流之间的相互关系，得出控制主电路各个器件通断的ＰＷＭ控制信号，控制的结??果是保证补偿电流跟踪其指令电流的变化而做相应的改变；采用同步控制ＰＷＭ??信号的主电路模块是功率补偿器最关键的部分，其通过同步控制ＰＷＭ控制方式??的控制作用
Ｆｉｇ．?３－１?ｐ－ｑ?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??３．２ｉｐ、ｉｑ运算方式??Ｐ－２检测算法也称传统方法的原理图如上图３－１所示，使用了与ａ相电网电??压４同相位的正弦信号ｓｉｎ如和对应的余弦信号－ｃｏｓ＜ｙ？，它们由一个锁相环（ＰＬＬ）??和一个正、余弦信号发生电路得到。根据瞬时无功功率理论可以得到瞬时有功电??流Ｌ和瞬时无功电流？，经ＬＰＦ滤波的到对应的直流分量＆、５，再分别对其进??行逆变换可得到基波有功和基波无功电流［１７］。??００??ｒ；．?－１?ｐ．ｌ?乙?／，，?ｃｏｓ［（ｌ?－?ｎ）伽?±?仍，］??ｐ?＝Ｃ－Ｃ３１－?ｉｔ?＝忑（３－８）??？?０?００??Ｌ，Ｊ?Ｌ；＇Ｊ??？?？＝１?＿??式中?ｃ?＝?ｐｉｎＭ?（３．９）??－ｃｏｓ?ｗｔ?－ｓｉｎ?ｗｔ??［１」」＿??Ｃ３２＝芦?Ｊ?＼?（３－１０）??Ｖ３?Ｖ３?Ｖ３??ｕ?????Ｌ?２?２」??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]舰船尾迹图像去噪处理方法研究[J]. 楚志凯,路晓亚. 舰船科学技术. 2018(02)
[2]基于瞬时电压矢量定向的有源电力滤波器补偿电流检测[J]. 尹春杰,王芳,石磊,张承慧,张玫. 电工技术学报. 2017(07)
[3]基于高通滤波器的铁路谐波抑制研究[J]. 马奇志,谢旭钦,邓焯辉,阮白水,张钢. 电气工程学报. 2017(02)
[4]无功功率补偿在发电厂厂用电系统的应用[J]. 贾涵. 华电技术. 2016(03)
[5]改进的谐波和无功电流检测方法[J]. 康小燕,董爱华,王运毅. 电测与仪表. 2015(23)
[6]一种改进的ip-iq无功电流检测方法研究[J]. 董爱华,康小燕. 计算机仿真. 2015(03)
[7]电力系统无功功率补偿技术发展研究[J]. 邱军,王楚迪. 电气开关. 2015(01)
[8]基于PI神经元网络的三相四开关电力有源滤波器研究[J]. 董伟杰,白晓民,宋晓辉,陈静,朱宁辉,李伟. 中国电机工程学报. 2014(24)
[9]无功补偿在发电厂厂用电系统中应用的研究[J]. 孔祥志. 科技与企业. 2014(13)
[10]有源电力滤波器无功补偿影响因素分析[J]. 刘艳英,张晓,王珂,房康宁. 工矿自动化. 2013(11)
硕士论文
[1]基于瞬时无功功率的电力有源滤波器研究[D]. 孙嘉兴.辽宁工业大学 2017
[2]配电网谐波治理和无功补偿的研究[D]. 王永生.华北电力大学(北京) 2016
[3]基于模块化多电平变换器的有源电力滤波器控制策略研究[D]. 王帅.华中科技大学 2016
[4]高电压大功率开关电源拓扑电路的设计与研究[D]. 胡科堂.北京工业大学 2013
[5]汽车8速液力自动变速器的性能研究[D]. 赵薇.上海工程技术大学 2011
[6]基于实时仿真器的光伏并网功率调节系统研究[D]. 贾芳成.重庆大学 2011
[7]一种混合型有源电力滤波器的仿真研究[D]. 李跃飞.西安科技大学 2010
[8]并联混合型有源电力滤波技术研究[D]. 张展.河南理工大学 2009
[9]基于PWM控制的动态无功补偿电路研究[D]. 崔亚伟.华中科技大学 2009
[10]定解降秩变换的时域无功功率分析及基础实验研究[D]. 孙佳.广西大学 2008
本文编号：3458500
【文章来源】：陕西师范大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１供电系统基本结构图??Ｆｉ．?１?Ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｒａｍ?ｏｆｏｗｅｒ?ｓｕｌｓｓｔｅｍ??
２．３有源无功功率补偿器的基本原理??２．３．１有源无功功率补偿器的基本结构??本次设计的有源无功功率补偿器的整体结构如图２－１所不：??ｚ谐波抑＇??一?制?＿??Ｖ?／??ＪＬ??广?＇ｎ．?＇?■＞?—????（￣?Ｖ￣ｈ卜…＝：?？—负载??ｅｓ?：?ｉｃＦＩｌ?１?：?￣￣＾￣￣??＿??；?无功电流??胃?￣￣ｐ￣丨?检测电路??：?ｉｃ＊???Ｖ??；??ｙ；???驱动－?；?电流跟踪??电路?丨?控制电路??图２并联型有源无功功率补偿系统结构图??Ｆｉｇ．?２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐａｒａｌｌｅｌ?ａｃｔｉｖｅ?ｒｅａｃｔｉｖｅ?ｐｏｗｅｒ?ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??２．３．２有源无功功率补偿器系统的组成??由图２－１所示：有源无功功率补偿主要由以下四个模块组成，分别为：无功??电流检测模块、电流跟踪控制模块、采用同步控制ＰＷＭ信号的主电路模块及谐??波抑制模块。??无功电流检测模块是用来发现并检测所补偿对象电流中的无功电流分量；电??流跟踪控制模块有两大关键功能，其一，根据无功电流检测模块所检测出的瞬时??无功电流得出补偿电流的指令电流；其二，根据补偿电流的指令电流与实际补偿??电流之间的相互关系，得出控制主电路各个器件通断的ＰＷＭ控制信号，控制的结??果是保证补偿电流跟踪其指令电流的变化而做相应的改变；采用同步控制ＰＷＭ??信号的主电路模块是功率补偿器最关键的部分，其通过同步控制ＰＷＭ控制方式??的控制作用
Ｆｉｇ．?３－１?ｐ－ｑ?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ??３．２ｉｐ、ｉｑ运算方式??Ｐ－２检测算法也称传统方法的原理图如上图３－１所示，使用了与ａ相电网电??压４同相位的正弦信号ｓｉｎ如和对应的余弦信号－ｃｏｓ＜ｙ？，它们由一个锁相环（ＰＬＬ）??和一个正、余弦信号发生电路得到。根据瞬时无功功率理论可以得到瞬时有功电??流Ｌ和瞬时无功电流？，经ＬＰＦ滤波的到对应的直流分量＆、５，再分别对其进??行逆变换可得到基波有功和基波无功电流［１７］。??００??ｒ；．?－１?ｐ．ｌ?乙?／，，?ｃｏｓ［（ｌ?－?ｎ）伽?±?仍，］??ｐ?＝Ｃ－Ｃ３１－?ｉｔ?＝忑（３－８）??？?０?００??Ｌ，Ｊ?Ｌ；＇Ｊ??？?？＝１?＿??式中?ｃ?＝?ｐｉｎＭ?（３．９）??－ｃｏｓ?ｗｔ?－ｓｉｎ?ｗｔ??［１」」＿??Ｃ３２＝芦?Ｊ?＼?（３－１０）??Ｖ３?Ｖ３?Ｖ３??ｕ?????Ｌ?２?２」??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]舰船尾迹图像去噪处理方法研究[J]. 楚志凯,路晓亚. 舰船科学技术. 2018(02)
[2]基于瞬时电压矢量定向的有源电力滤波器补偿电流检测[J]. 尹春杰,王芳,石磊,张承慧,张玫. 电工技术学报. 2017(07)
[3]基于高通滤波器的铁路谐波抑制研究[J]. 马奇志,谢旭钦,邓焯辉,阮白水,张钢. 电气工程学报. 2017(02)
[4]无功功率补偿在发电厂厂用电系统的应用[J]. 贾涵. 华电技术. 2016(03)
[5]改进的谐波和无功电流检测方法[J]. 康小燕,董爱华,王运毅. 电测与仪表. 2015(23)
[6]一种改进的ip-iq无功电流检测方法研究[J]. 董爱华,康小燕. 计算机仿真. 2015(03)
[7]电力系统无功功率补偿技术发展研究[J]. 邱军,王楚迪. 电气开关. 2015(01)
[8]基于PI神经元网络的三相四开关电力有源滤波器研究[J]. 董伟杰,白晓民,宋晓辉,陈静,朱宁辉,李伟. 中国电机工程学报. 2014(24)
[9]无功补偿在发电厂厂用电系统中应用的研究[J]. 孔祥志. 科技与企业. 2014(13)
[10]有源电力滤波器无功补偿影响因素分析[J]. 刘艳英,张晓,王珂,房康宁. 工矿自动化. 2013(11)
硕士论文
[1]基于瞬时无功功率的电力有源滤波器研究[D]. 孙嘉兴.辽宁工业大学 2017
[2]配电网谐波治理和无功补偿的研究[D]. 王永生.华北电力大学(北京) 2016
[3]基于模块化多电平变换器的有源电力滤波器控制策略研究[D]. 王帅.华中科技大学 2016
[4]高电压大功率开关电源拓扑电路的设计与研究[D]. 胡科堂.北京工业大学 2013
[5]汽车8速液力自动变速器的性能研究[D]. 赵薇.上海工程技术大学 2011
[6]基于实时仿真器的光伏并网功率调节系统研究[D]. 贾芳成.重庆大学 2011
[7]一种混合型有源电力滤波器的仿真研究[D]. 李跃飞.西安科技大学 2010
[8]并联混合型有源电力滤波技术研究[D]. 张展.河南理工大学 2009
[9]基于PWM控制的动态无功补偿电路研究[D]. 崔亚伟.华中科技大学 2009
[10]定解降秩变换的时域无功功率分析及基础实验研究[D]. 孙佳.广西大学 2008
本文编号：3458500
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