中低压配电网负荷平衡智能控制技术研究
发布时间：2022-05-08 12:47
电力系统运行时用户侧负荷不平衡现象时有发生,如何解决由此导致的系统参数不平衡、供电电压质量变差、功率因数降低等问题是当代学者研究的课题,随着工业发展,大负荷投入带来的问题变得更具研究价值。目前采用补偿装置使电力系统智能平衡化,以此提高功率因数、稳定三相系统参数的方法成为了热门话题。本文针对大负荷造成的三相不平衡问题展开研究,采用TCR+TSC型SVC（Static Var Compensator）补偿装置,应用相关补偿算法和电压、无功功率双闭环负反馈控制,通过仿真验证理论可行性和优越的补偿效果,研究内容主要包括:1.针对系统中不平衡负荷带来的损耗问题,说明解决负荷不平衡问题的必要性。综合几种降低不平衡负荷影响的方案,提出利用补偿装置平衡负荷的方案。2.进行不平衡补偿算法的研究。以斯坦门茨（Steinmentz）补偿算法为基础,以三种可应用于三相四线制电力系统的算法入手,说明如何应用在补偿装置中。最后以补偿装置的控制方式为基本原理,补偿算法为核心,对算法进行MATLAB仿真研究,对比分析何种算法最适合应用于工程中。3.详细介绍补偿装置的原理及控制方式。包括TCR+TSC综合型SVC补偿装...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究意义和研究价值
1.2 国内外研究发展现状
1.2.1 功率补偿装置国内外研究现状
1.2.2 不平衡负载补偿算法研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 负荷平衡化及损耗研究
2.1 中低压负荷不平衡机理
2.2 不平衡负荷的电能损耗研究
2.2.1 线路上电能损耗的研究
2.2.2 配电变压器上电能损耗的研究
2.2.3 客户端供电质量的影响
2.3 负荷平衡化算法研究
2.3.1 斯坦门茨平衡化算法
2.3.2 应用于三相四线制网络的斯坦门茨算法
2.3.3 对称分量法平衡三相负荷
2.3.4 针对三相四线制网络的区间取值算法
2.4 本章小结
第3章 无功补偿器的工作原理及控制方案
3.1 晶闸管控制电抗器(TCR)
3.1.1 TCR结构与工作原理
3.1.2 TCR谐波分析
3.2 晶闸管投切电容器(TSC)
3.2.1 TSC结构与工作原理
3.2.2 TSC投切特性
3.3 晶闸管投切电容—电抗型无功补偿器(TSC+TCR SVC)
3.4 TSC+TCR电压无功控制策略
3.4.1 九区图控制策略
3.4.2 十三区域自动调整策略
3.4.3 控制器的设计
3.5 本章小结
第4章 SVC软硬件设计
4.1 软硬件概述
4.1.1 CPU主板设计
4.1.2 智能交流采样
4.1.3 信号调理采样模块
4.1.4 保护滤波模块
4.1.5 触发脉冲模块
4.1.6 显示模块
4.1.7 辅助模块
4.2 软件设计
4.2.1 DSP控制流程
4.2.2 数据采集处理设计
4.2.3 连续投切控制及算法设计
4.2.4 同步触发脉冲模块
4.2.5 液晶显示模块
4.3 本章小结
第5章 MATLAB仿真设计
5.1 MATLAB仿真SIMULINK模块搭建
5.2 MATLAB仿真分析
5.2.1 利用斯坦门茨补偿算法
5.2.2 改进对称分量法算法
5.2.3 利用区间取值算法
5.2.4 TCR+TSC仿真结果分析
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]中低压配电网不平衡负荷引起的损耗研究[J]. 侯云海,岳冶,李祖鹏. 现代工业经济和信息化. 2020(03)
[2]无功补偿技术在电气自动化中的应用[J]. 朱晶波. 南方农机. 2019(24)
[3]浅谈静止动态无功补偿装置的应用[J]. 张晓瑜. 信息系统工程. 2019(11)
[4]SVC与AVC协调优化控制技术研究与应用[J]. 刘勤,杨可,兰强,罗卫华,肖嵩,汤磊. 电子测量技术. 2019(14)
[5]供电系统的无功功率补偿研究[J]. 谷慧莹. 黑龙江科学. 2019(10)
[6]低压无功补偿与谐波抑制产品应用探讨[J]. 熊小俊. 智能建筑电气技术. 2019(02)
[7]中低压配电网无功补偿技术研究[J]. 刘旭,宋剑. 机电信息. 2019(09)
[8]配电网三相负荷不平衡的优化调度治理技术研究[J]. 植俊,刘廷章. 工业控制计算机. 2019(02)
[9]巴西“3·21”大停电事故分析及对中国电网的启示[J]. 易俊,卜广全,郭强,习工伟,张剑云,屠竞哲. 电力系统自动化. 2019(02)
[10]基于低压配网功率和用电量信息的三相不平衡负荷调整[J]. 郭兆成,车建涛,郭启栋,万涛,孙文. 电力系统保护与控制. 2018(21)
硕士论文
[1]基于SVC+SVG的低压配电网不平衡三相负载混合补偿模型的研究[D]. 曾琳.南昌大学 2019
[2]一种基于DSP和FPGA的SVC装置的实现与研究[D]. 江艳华.西华大学 2018
[3]智能三相负荷平衡装置的研究[D]. 赵育林.广西大学 2017
[4]静止无功发生器的研究与实现[D]. 崔斌.西安科技大学 2017
[5]城市轨道供电系统无功补偿方案研究[D]. 廖钧.西南交通大学 2017
[6]低压静止无功发生器的设计与实现[D]. 刘佳亮.大连海事大学 2017
[7]三相负荷不平衡治理系统研究[D]. 徐勇.江苏大学 2016
[8]基于DSP的TCR+TSC型无功补偿控制器的研究与设计[D]. 汪超宇.辽宁科技大学 2015
[9]低压三相不平衡调补装置的研究和设计[D]. 吕行.大连理工大学 2014
[10]三相不平衡系统动态无功补偿控制技术研究[D]. 王明.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3651693
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究意义和研究价值
1.2 国内外研究发展现状
1.2.1 功率补偿装置国内外研究现状
1.2.2 不平衡负载补偿算法研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 负荷平衡化及损耗研究
2.1 中低压负荷不平衡机理
2.2 不平衡负荷的电能损耗研究
2.2.1 线路上电能损耗的研究
2.2.2 配电变压器上电能损耗的研究
2.2.3 客户端供电质量的影响
2.3 负荷平衡化算法研究
2.3.1 斯坦门茨平衡化算法
2.3.2 应用于三相四线制网络的斯坦门茨算法
2.3.3 对称分量法平衡三相负荷
2.3.4 针对三相四线制网络的区间取值算法
2.4 本章小结
第3章 无功补偿器的工作原理及控制方案
3.1 晶闸管控制电抗器(TCR)
3.1.1 TCR结构与工作原理
3.1.2 TCR谐波分析
3.2 晶闸管投切电容器(TSC)
3.2.1 TSC结构与工作原理
3.2.2 TSC投切特性
3.3 晶闸管投切电容—电抗型无功补偿器(TSC+TCR SVC)
3.4 TSC+TCR电压无功控制策略
3.4.1 九区图控制策略
3.4.2 十三区域自动调整策略
3.4.3 控制器的设计
3.5 本章小结
第4章 SVC软硬件设计
4.1 软硬件概述
4.1.1 CPU主板设计
4.1.2 智能交流采样
4.1.3 信号调理采样模块
4.1.4 保护滤波模块
4.1.5 触发脉冲模块
4.1.6 显示模块
4.1.7 辅助模块
4.2 软件设计
4.2.1 DSP控制流程
4.2.2 数据采集处理设计
4.2.3 连续投切控制及算法设计
4.2.4 同步触发脉冲模块
4.2.5 液晶显示模块
4.3 本章小结
第5章 MATLAB仿真设计
5.1 MATLAB仿真SIMULINK模块搭建
5.2 MATLAB仿真分析
5.2.1 利用斯坦门茨补偿算法
5.2.2 改进对称分量法算法
5.2.3 利用区间取值算法
5.2.4 TCR+TSC仿真结果分析
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]中低压配电网不平衡负荷引起的损耗研究[J]. 侯云海,岳冶,李祖鹏. 现代工业经济和信息化. 2020(03)
[2]无功补偿技术在电气自动化中的应用[J]. 朱晶波. 南方农机. 2019(24)
[3]浅谈静止动态无功补偿装置的应用[J]. 张晓瑜. 信息系统工程. 2019(11)
[4]SVC与AVC协调优化控制技术研究与应用[J]. 刘勤,杨可,兰强,罗卫华,肖嵩,汤磊. 电子测量技术. 2019(14)
[5]供电系统的无功功率补偿研究[J]. 谷慧莹. 黑龙江科学. 2019(10)
[6]低压无功补偿与谐波抑制产品应用探讨[J]. 熊小俊. 智能建筑电气技术. 2019(02)
[7]中低压配电网无功补偿技术研究[J]. 刘旭,宋剑. 机电信息. 2019(09)
[8]配电网三相负荷不平衡的优化调度治理技术研究[J]. 植俊,刘廷章. 工业控制计算机. 2019(02)
[9]巴西“3·21”大停电事故分析及对中国电网的启示[J]. 易俊,卜广全,郭强,习工伟,张剑云,屠竞哲. 电力系统自动化. 2019(02)
[10]基于低压配网功率和用电量信息的三相不平衡负荷调整[J]. 郭兆成,车建涛,郭启栋,万涛,孙文. 电力系统保护与控制. 2018(21)
硕士论文
[1]基于SVC+SVG的低压配电网不平衡三相负载混合补偿模型的研究[D]. 曾琳.南昌大学 2019
[2]一种基于DSP和FPGA的SVC装置的实现与研究[D]. 江艳华.西华大学 2018
[3]智能三相负荷平衡装置的研究[D]. 赵育林.广西大学 2017
[4]静止无功发生器的研究与实现[D]. 崔斌.西安科技大学 2017
[5]城市轨道供电系统无功补偿方案研究[D]. 廖钧.西南交通大学 2017
[6]低压静止无功发生器的设计与实现[D]. 刘佳亮.大连海事大学 2017
[7]三相负荷不平衡治理系统研究[D]. 徐勇.江苏大学 2016
[8]基于DSP的TCR+TSC型无功补偿控制器的研究与设计[D]. 汪超宇.辽宁科技大学 2015
[9]低压三相不平衡调补装置的研究和设计[D]. 吕行.大连理工大学 2014
[10]三相不平衡系统动态无功补偿控制技术研究[D]. 王明.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3651693
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