【摘要】：配電系統(tǒng)中存在著很多不平衡感性負(fù)載,其產(chǎn)生的無功和負(fù)序電流不僅會增加線路的損耗,還會引起以負(fù)序分量啟動的繼電保護(hù)裝置誤動作,威脅著電力系統(tǒng)的安全運行。通過并聯(lián)補(bǔ)償裝置進(jìn)行無功補(bǔ)償和不平衡抑制來提高電能質(zhì)量得到了廣泛的研究。動態(tài)電容器(Dynamic Capacitor,D-CAP)是一種新型的電能質(zhì)量補(bǔ)償裝置,成本低且性能優(yōu)異,在無功補(bǔ)償領(lǐng)域有著很好的發(fā)展前景。在目前的研究中,動態(tài)電容器已成功實現(xiàn)了動態(tài)的無功補(bǔ)償和諧波抑制,但使用動態(tài)電容器綜合補(bǔ)償不平衡感性負(fù)載的無功和負(fù)序電流目前還未有人研究。本文針對角形和星形結(jié)構(gòu)Buck型動態(tài)電容器,對其綜合補(bǔ)償不平衡感性負(fù)載的無功和負(fù)序電流進(jìn)行了研究。首先分析了D-CAP的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型。然后研究了三相三線系統(tǒng)中功率因數(shù)校正和不平衡抑制之間的關(guān)系,分析了使用D-CAP進(jìn)行負(fù)序電流補(bǔ)償?shù)目尚行�。進(jìn)一步推導(dǎo)了角形D-CAP補(bǔ)償不平衡負(fù)載的等效補(bǔ)償電容表達(dá)式,并根據(jù)等效補(bǔ)償電容表達(dá)式確定了角形D-CAP補(bǔ)償負(fù)序電流的能力。然后針對負(fù)序電流超出角形D-CAP補(bǔ)償能力的負(fù)載,提出一種優(yōu)化補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ沟媒切蜠-CAP可以盡最大能力補(bǔ)償不平衡負(fù)載的負(fù)序電流。由于星形D-CAP在補(bǔ)償不平衡負(fù)載時中性點電勢會發(fā)生偏移,且星形D-CAP兩端額定電壓通常是電網(wǎng)相電壓的1.1-1.3倍,所以其補(bǔ)償能力會受到每相額定電壓的限制。本文基于此分析了星形D-CAP的負(fù)序電流補(bǔ)償能力,并針對超出其補(bǔ)償能力的負(fù)載進(jìn)行了負(fù)序分量限幅,使星形D-CAP可以在不超過額定電壓的情況下盡可能補(bǔ)償負(fù)載的負(fù)序電流。最后將角形和星形D-CAP的補(bǔ)償特性進(jìn)行了對比分析,并通過Matlab/Simulink仿真,以及33kVAr/220V三相Buck型D-CAP實驗樣機(jī),驗證了理論分析的正確性和控制策略的有效性。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM53

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本文編號：2644476