脉冲发电机整流型电源的混合无功和谐波补偿系统设计

发布时间：2017-09-30 07:36

  本文关键词：脉冲发电机整流型电源的混合无功和谐波补偿系统设计

  更多相关文章： 脉冲发电机整流型电源系统 单调谐滤波器 静止无功发生器 混合补偿

【摘要】：脉冲发电机整流型电源是脉冲强磁场装置的重要供电方案之一,由于磁体负载和相控整流器本身特性使该系统交流侧存在大量无功和谐波,造成了脉冲发电机容量不能有效利用,并增加了系统控制难度,因此需要对脉冲发电机整流型电源系统交流侧进行无功和谐波补偿。本文针对脉冲发电机整流型电源系统运行过程中交流侧出现的电压降落、畸变以及频率变化的特点,提出了多模块静止无功发生器并联和多组分时段投切单调谐滤波器组合的混合补偿方案。该混合补偿方式能够很好的补偿系统中交流侧存在的无功和谐波、不会出现无功倒送现象、补偿效果好、速度快、经济性好、且能够适应脉冲发电机出现的频率变化情况。针对武汉强磁场实验室脉冲发电机整流型电源系统,本文建立了混合补偿装置的数学模型,研究了单调谐滤波器配置方案以及多模块静止无功发生器之间的控制方式,由此,提出了脉冲发电机整流型电源系统混合补偿的控制策略。对3组容量均是7MVar的单调谐滤波器和5台容量均是200kVar的多模块SVG并联装置进行了参数选型。针对该混合补偿方案,建立了脉冲发电机整流型电源系统在50T双线圈磁体和100T外线圈磁体不同应用情况下混合补偿的Matlab/Simulink仿真模型,进行了仿真研究,验证了混合补偿方案的可行性。根据脉冲发电机整流型电源系统的混合无功和谐波补偿方案的要求,设计了静止无功发生器的系统拓扑图和控制系统实现方案。搭建了一台容量200kVar的静止无功发生器装置样机,并给出该装置硬件电路和控制软件详细实现方案。对SVG装置进行实验研究,通过仿真以及实验结果对比分析,证实其能够很好进行无功补偿。
【关键词】：脉冲发电机整流型电源系统 单调谐滤波器 静止无功发生器 混合补偿
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM31
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 脉冲强磁场及电源系统概述9-10
• 1.2 脉冲发电机整流型电源系统介绍10-11
• 1.3 国内外研究现状11-14
• 1.4 本文的主要工作14-17
• 2 脉冲发电机整流型电源混合无功和谐波补偿系统方案设计17-40
• 2.1 脉冲发电机整流型电源系统特性分析17-19
• 2.2 脉冲发电机整流型电源系统无功和谐波补偿方案分析19-25
• 2.3 混合无功和谐波补偿系统数学模型及控制策略分析25-35
• 2.4 混合无功补偿和谐波系统的参数选型35-38
• 2.5 本章小结38-40
• 3 SVG控制系统设计40-61
• 3.1 SVG控制系统实现方案40-41
• 3.2 SVG控制系统各功能模块的硬件设计41-56
• 3.3 SVG控制系统的软件设计56-60
• 3.4 本章小结60-61
• 4 仿真与实验结果分析61-87
• 4.1 50T双线圈系统混合无功和谐波补偿仿真分析61-71
• 4.2 100T外线圈系统混合无功和谐波补偿仿真分析71-78
• 4.3 SVG装置仿真和实验结果分析78-85
• 4.4 本章小结85-87
• 5 总结与展望87-89
• 致谢89-90
• 参考文献90-94
• 附录1 攻读硕士学位期间科研项目94-95
• 附录2 表格目录95-96
• 附录3 图片目录96-99

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 陈华;杨升振;苏之山;罗世杰;梁永;;基于AD7606-6的STATCOM信号采集模块设计[J];电子科技;2013年03期

2 宋佳;杨永山;姜琦;李玲;;一起并联电容器装置爆炸事故浅析及改进措施[J];电力电容器与无功补偿;2012年02期

3 郑月非;张爱玲;;以2SD315AI为核心的IGBT驱动电路的设计与调试[J];电气技术;2010年03期

4 庄革;丁永华;张明;于克训;张晓卿;王之江;胡希伟;潘垣;;Reconstruction of the TEXT-U Tokamak in China[J];Plasma Science and Technology;2009年04期

5 张明;庄革;于克训;邱胜顺;阳成;;J-TEXT装置纵场电源系统及其调试[J];核聚变与等离子体物理;2008年03期

6 孙强,陶健;新型IGBT集成驱动模块2SD315A应用研究[J];现代电力;2003年Z1期

7 张建成,黄立培,陈志业;飞轮储能系统及其运行控制技术研究[J];中国电机工程学报;2003年03期

8 陈林;电力电容器爆炸原因分析[J];电气时代;2002年02期

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 蒋成玺;脉冲强磁场电源系统设计及实现[D];华中科技大学;2013年

2 吕以亮;电池驱动长脉冲强磁场的理论、设计、工艺与实现[D];华中科技大学;2013年

3 刘威葳;高稳定度平顶长脉冲强磁场电源系统的研究[D];华中科技大学;2011年

4 邱胜顺;J-TEXT托卡马克极向场控制策略及等离子体放电运行控制的研究和实现[D];华中科技大学;2011年

5 张明;J-TEXT托卡马克装置脉冲电源系统的实现及运行分析[D];华中科技大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 张峰;有源电力滤波器对电弧炉的无功补偿与谐波抑制研究[D];燕山大学;2013年

2 郝子新;电弧炉TSC+STATCOM无功补偿方式的控制系统研究[D];中南大学;2010年

3 吴庆范;STATCOM并联运行控制方法的研究[D];西安理工大学;2008年

，

本文编号：946933