基于可控开关的无功补偿系统设计与实现

发布时间：2019-11-07 23:33

【摘要】：随着科技的发展,光伏发电、风力发电、燃料电池等分布式发电(Distributed Generation, DG)装置应运而生。但分布式发电注入电网时需要并联无功补偿装置与电网相连,控制输电系统的动态性能。并联补偿装置可以向输电系统吸收无功功率,改善分布式发电系统的动态特性,提高电能质量。另外一些冶金、铁路、矿业等大中型企业用电量日益增加,而且发出很多无功功率和谐波电流；需要并联无功补偿装置,提高电网输电的稳定性。本论文与一家无功补偿设备生产企业合作治理谐波和无功功率。简要介绍了无功功率的产生原因和无功补偿原理,以及谐波的危害和治理方法。并结合工厂的实际问题设计了TSF(thyristor switched filter)式的静止无功补偿装置。着重介绍了TSF的关键系统部件,可控开关触发与测控系统。测控系统是以TI公司的TMS320F28335芯片做主芯片,模拟量信号调制电路、大电流处理电路等为外围电路构成；以傅立叶变换为主的控制策略,实现谐波治理和无功补偿。可控开关是以大功率元器件为主,结合软件的逻辑触发晶闸管阀组投切滤波器和检测晶闸管的状态；重点介绍了晶闸管阀组的触发原理和软件的逻辑,以及吸能电路的设计方法。预期解决可控开关易击穿和主变电路易跳闸问题。输电的稳定性决定分布式发电装置的成败；本论文选题旨在改善分布式发电装置在输电网络的波形质量,减小系统损耗,提高功率。
【图文】：

电感负载,单相电

２．邋１．２无功补偿的原理逡逑无功补偿的物理意义是无功功率是为了能量交换的幅度，而不消耗有功功逡逑率。图２－１中的单相电路描述了无功功率和有功功率的交换，其中负载是一个逡逑阻性负载（电阻）加一个感性负载（电感）。电阻消耗有功功率，电感在正玄逡逑电路的上半周期消耗有功功率同时存储一部分能量；在正弦电路的下半周期再逡逑把储存的能量释放向电阻和电源，并不消耗能量。无功功率的大小表示了电源、逡逑电阻和电感之间交换能量的幅度。逡逑－去邋Ｕ逡逑＜———＿．踊＿＞逦Ｓ逡逑图２－１单相电阻电感负载固逡逑图２－２包含电源、电阻及电感的Ｈ相电路，为了和图２－１对照假设Ｕ、Ｒ、Ｌ逡逑的参数均相同且为Ｈ相对称电路，这时无功功率的大小也表示了电源、电阻及逡逑电感的能量交换的幅度。无功能量在电源和负载之间来回流动Ｐ１１。逡逑６逡逑

电动机,电感负载,相电阻,工业企业

逑容抗等于电感和其角速度的乘积，再电阻和电感串联的电路里再并联电容后，逡逑电路图如图２－３邋（ａ）所示。该电路的电流方程为：逡逑？逦毛逡逑由图２－３化）欠补偿的相量图可知，并联电容后电压与电流的相位差变小，，即逡逑图２－３邋（ａ）所示电路图的功率因数得到了提高。此时的电路为感性电路，所有逡逑的感性电路的相量图都是欠补偿的。逡逑７逡逑
【学位授予单位】：中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM761

【参考文献】