本文關(guān)鍵詞： 靜止換相開關(guān) 自平衡控制 三相不平衡 電能質(zhì)量　出處：《西安理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：我國低壓配網(wǎng)屬于三相四線制系統(tǒng),大量使用著單相負(fù)荷,導(dǎo)致配網(wǎng)內(nèi)單相負(fù)荷在三相間分配嚴(yán)重不平衡,尤其是居民小區(qū)和商住建筑配電系統(tǒng)。三相負(fù)荷不平衡會引起零線電流過大、電網(wǎng)損耗過高、三相電壓不平衡、電網(wǎng)電壓低下、三相電力設(shè)備利用率低、中性線電位升高危及人身安全等問題。三相負(fù)荷不平衡已成為低壓配網(wǎng)急需解決的難題之一。針對單相負(fù)荷在三相中的分配不均以及單相負(fù)荷使用上的隨機性,本文提出了一種基于電力電子技術(shù)的三相負(fù)荷自平衡裝置及其自適應(yīng)平衡控制策略。自平衡裝置由多臺靜止換相開關(guān)和一套控制裝置組成,控制裝置通過監(jiān)測三相平衡狀態(tài)和分析計算,決策單相負(fù)荷的最佳換相方案,并控制相應(yīng)的靜止換相開關(guān)自動實施換相,達(dá)到三相系統(tǒng)的最佳平衡狀態(tài)。所完成的研究工作主要包括:設(shè)計了一種單相負(fù)荷靜止換相開關(guān)。它是一種采用晶閘管過零投切技術(shù)的智能化靜止開關(guān),接收來自上位機的通信控制命令,以實現(xiàn)單相負(fù)荷在三相中平穩(wěn)、無沖擊地任意切換。通過理論分析和仿真驗證,提出了靜止開關(guān)由當(dāng)前相切換到超前相或切換到滯后相的最佳投切時刻與投切策略,確保開關(guān)相間切換的安全性和單相負(fù)荷斷電時間最短。設(shè)計了三相負(fù)荷自平衡裝置的控制裝置,設(shè)計了自適應(yīng)平衡策略。控制裝置采集各單相負(fù)荷的電流及其當(dāng)前所在相序,分析三相電流的不平衡度,通過負(fù)荷平衡優(yōu)化策略確定單相負(fù)荷的最佳調(diào)整方案,對相應(yīng)的靜止換相開關(guān)發(fā)出換相指令。為了避免開關(guān)的頻繁切換,控制策略中引入了基于負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)的負(fù)荷預(yù)測機制。建立了三相負(fù)荷自平衡裝置的仿真模型,驗證了三相負(fù)荷自適應(yīng)平衡策略的有效性。開發(fā)了靜止換相開關(guān)和自平衡裝置的控制系統(tǒng),設(shè)計了原理線路,編制了應(yīng)用程序,開展了相關(guān)實驗。仿真和實驗結(jié)果表明了三相負(fù)荷自平衡裝置及其控制策略的正確有效性。
[Abstract]:The low-voltage distribution network in China belongs to three-phase four-wire system, and the single-phase load is widely used, which leads to the serious imbalance of the distribution of single-phase load among the three phases in the distribution network. Especially in residential areas and commercial and residential buildings and distribution systems, three-phase load imbalance will cause excessive zero line current, high grid loss, unbalanced three-phase voltage, low grid voltage, low utilization rate of three-phase power equipment, The unbalance of three-phase load has become one of the problems that need to be solved in low-voltage distribution network. In view of the uneven distribution of single-phase load in three-phase and the randomness of single-phase load, In this paper, a three-phase load self-balancing device based on power electronics technology and its adaptive balancing control strategy are proposed. The self-balancing device consists of several static commutation switches and a set of control devices. By monitoring the state of three-phase balance and analyzing and calculating, the control device makes decision on the optimal commutation scheme of single-phase load, and controls the corresponding static commutation switch to implement commutation automatically. In order to achieve the optimal balance state of the three-phase system, the research work accomplished mainly includes the design of a single-phase load static commutation switch, which is an intelligent static switch using thyristor zero-crossing switching technology. Receiving the communication control command from the upper computer to realize the single-phase load switching smoothly and arbitrarily without impact in the three-phase. Through theoretical analysis and simulation, The optimal switching time and switching strategy for the static switch from the current phase to the leading phase or to the hysteresis phase are proposed. The security of switch phase switching and the shortest time of single phase load outage are ensured. The control device of three-phase load self-balancing device and the adaptive balancing strategy are designed. The control device collects the current of each single-phase load and its current phase sequence. The unbalance degree of three-phase current is analyzed, the optimal adjustment scheme of single-phase load is determined by load balance optimization strategy, and the commutation instruction is given to the corresponding static commutation switch. The load forecasting mechanism based on load history data is introduced in the control strategy, and the simulation model of three-phase load self-balancing device is established. The control system of static commutation switch and self-balancing device is developed, the principle circuit is designed, and the application program is programmed. The simulation and experimental results show that the three-phase load self-balancing device and its control strategy are correct and effective.
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM761

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 徐宏;;基于遺傳算法的配網(wǎng)降損優(yōu)化方案研究[J];山東工業(yè)技術(shù);2016年01期

2 胡定友;;無功補償技術(shù)在電氣自動化中的應(yīng)用[J];企業(yè)技術(shù)開發(fā);2015年32期

3 郭東東;王宇君;于曉燕;彭志勇;吳潮飛;;三相負(fù)載自動調(diào)平衡裝置設(shè)計及應(yīng)用[J];內(nèi)蒙古電力技術(shù);2015年05期

4 方恒福;盛萬興;王金麗;梁英;王金宇;王思源;;配電臺區(qū)三相負(fù)荷不平衡實時在線治理方法研究[J];中國電機工程學(xué)報;2015年09期

5 傅軍棟;喻勇;劉晶;;低壓配電網(wǎng)三相不平衡節(jié)能算法研究[J];華東交通大學(xué)學(xué)報;2014年03期

6 王景晶;蔡祺德;;TCR型靜止無功補償裝置[J];科技風(fēng);2013年22期

7 周楊;馮俊;李亮;;三相負(fù)荷不平衡對配變低壓側(cè)電壓的影響及對策[J];電工技術(shù);2013年02期

8 潘志;李湘華;陳岳;平杰;;三相不平衡負(fù)荷的管理和降損技術(shù)研究[J];電力學(xué)報;2012年02期

9 董磊;丁諾;王軍偉;;低壓配電系統(tǒng)三相負(fù)荷不平衡對線損的影響及防控措施[J];河北電力技術(shù);2011年06期

10 崔挺;孫元章;徐箭;黃磊;;基于改進(jìn)小生境遺傳算法的電力系統(tǒng)無功優(yōu)化[J];中國電機工程學(xué)報;2011年19期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 喻勇;三相不平衡綜合治理措施及智能換相GUI系統(tǒng)研究[D];華東交通大學(xué);2015年

2 嚴(yán)虹;基于單相逆變電源的柔性切換系統(tǒng)的設(shè)計[D];中國計量學(xué)院;2014年

3 葉偉杰;江西電網(wǎng)配電變壓器三相不平衡綜合治理措施研究[D];南昌大學(xué);2013年

4 杜通波;IDC三相負(fù)荷平衡控制策略與柔性切換研究[D];中國計量學(xué)院;2013年

5 胡宇;基于混合開關(guān)的電流型無功功率補償[D];浙江大學(xué);2008年

6 尹先鋒;基于配網(wǎng)中三相負(fù)載不對稱運行的補償優(yōu)化及參數(shù)設(shè)計[D];廣東工業(yè)大學(xué);2008年

7 王代弟;配電網(wǎng)三相不平衡問題的分析與研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2007年

8 侯凡;基于SOPC技術(shù)的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D];上海交通大學(xué);2007年

，

本文編號：1530763