【摘要】：低壓配電網(wǎng)各種單相負(fù)荷及三相不對稱負(fù)荷大量接入,尤其在三相四線制系統(tǒng)中,三相低壓配電網(wǎng)不平衡問題日益凸顯,對低壓電網(wǎng)安全運行帶來嚴(yán)重影響,電網(wǎng)不平衡運行的治理顯得尤為重要。采用三相四橋臂電力電子變流器構(gòu)成的不平衡調(diào)補裝置是解決此問題的有效措施之一。主要研究內(nèi)容如下:(1)分析了適用于三相四線制系統(tǒng)常用的幾種變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),采用三相四橋臂變流器加單電感并網(wǎng)接口為不平衡調(diào)補裝置主拓?fù)洹Ｍㄟ^檢測低壓配電網(wǎng)負(fù)荷電流中非正序分量,并由裝置向電網(wǎng)注入相反分量,來實現(xiàn)不平衡電流治理。(2)采用基于廣義二階積分的FBD法檢測電流非正序分量,為提高檢測精度和動態(tài)響應(yīng)速度,采用陷波器和寬頻帶低通濾波器組合濾波。(3)以αβγ坐標(biāo)系下三相四橋臂調(diào)補裝置的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),設(shè)計了基于PI控制器和準(zhǔn)PR控制器的電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。通過理論分析,所設(shè)計控制系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能。采用abc坐標(biāo)系下的三維空間矢量調(diào)制算法,有效提高了變流器直流側(cè)電壓利用率,改善了變流器輸出電流波形。在simulink環(huán)境下搭建不平衡調(diào)補裝置仿真模型,分別在電網(wǎng)電壓對稱和不對稱情況下對系統(tǒng)控制性能進行分析和驗證。仿真結(jié)果表明,改進的電流檢測算法具有良好的動態(tài)性能,三相負(fù)荷不平衡治理效果良好,所設(shè)計三相負(fù)荷不平衡治理方案合理。根據(jù)設(shè)計原理搭建了三相負(fù)荷不平衡調(diào)補裝置硬件系統(tǒng)。
[Abstract]:A large number of single-phase loads and three-phase asymmetrical loads are connected in low-voltage distribution network. Especially in the three-phase four-wire system, the unbalanced problem of three-phase low-voltage distribution network is becoming increasingly prominent, which has brought serious impact on the safe operation of the low-voltage power network. The management of unbalanced operation of power grid is very important. One of the effective measures to solve this problem is to adopt unbalanced compensator composed of three-phase four-leg power electronic converter. The main contents are as follows: (1) the topology of three-phase four-wire converter is analyzed. The main topology of unbalanced regulator is three-phase four-leg converter and single inductance grid-connected interface. By detecting the non-positive sequence component in the load current of low-voltage distribution network, and injecting the opposite component into the power network by the device, the unbalanced current can be eliminated. (2) the FBD method based on generalized second-order integral is used to detect the non-positive sequence component of the current. In order to improve the detection accuracy and dynamic response speed, a notch filter and a wide band low-pass filter are used. (3) based on the mathematical model of the three-phase four-leg tuning device in 偽 尾 緯 coordinate system, A voltage-current double closed-loop control system based on PI controller and quasi-PR controller is designed. Through theoretical analysis, the designed control system has good steady-state performance and dynamic performance. The three-dimensional space vector modulation algorithm in abc coordinate system is used to effectively improve the DC side voltage utilization ratio and the output current waveform of the converter. The simulation model of unbalanced regulator is built in simulink environment, and the control performance of the system is analyzed and verified under the condition of symmetrical and asymmetric grid voltage respectively. The simulation results show that the improved current detection algorithm has good dynamic performance, the three-phase load imbalance control effect is good, and the designed three-phase load imbalance control scheme is reasonable. According to the design principle, the hardware system of three-phase unbalanced load adjusting and compensating device is built.
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM761.12

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本文編號：2444845