本文關(guān)鍵詞：礦用1140V靜止無功發(fā)生器控制方法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著煤礦開采深度的不斷加深,井下輸電線路不斷增長,加之大功率三相異步電機及電力電子設(shè)備的應(yīng)用,使得煤礦供電系統(tǒng)的功率因數(shù)不高,負(fù)載側(cè)電壓偏低、閃變等嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題,導(dǎo)致井下大型采煤設(shè)備啟動困難,輸電線路有功損耗大,影響煤礦企業(yè)效率及井下的安全生產(chǎn)。傳統(tǒng)礦用的無功補償方式多是基于集中式投切電容器,集中補償只是基本平衡了電網(wǎng)與煤礦供電系統(tǒng)主干路之間的無功平衡,為了提高穩(wěn)定負(fù)載側(cè)電壓和所在支路的功率因數(shù),本文就礦用1140V的分布式就地補償?shù)撵o止無功發(fā)生器(SVG)的研究,對于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn),節(jié)能降耗有重大意義。本文以礦用1140V電壓等級為背景,采用瞬時無功理論ip-iq檢測方法,并引入直流側(cè)電壓負(fù)反饋作為有功分量,達到檢測無功指令信號、穩(wěn)定SVG直流側(cè)電容電壓的雙重目的。鑒于礦用1140V的系統(tǒng)中頻繁啟停感性負(fù)載,為了提高裝置對系統(tǒng)無功變化的快速響應(yīng)及魯棒性,采用滯環(huán)比較直接電流控制,該策略可以精確地動態(tài)補償系統(tǒng)無功和穩(wěn)定負(fù)載側(cè)電壓,具有動態(tài)實時性好、抗干擾能力強并且補償效果好的特點。文中首先分別對SVG的部分軟硬件進行設(shè)計,主電路包括對變流器交、直流側(cè)的連接電抗、電容參數(shù)確定,功率器件IGBT規(guī)格選擇及其緩沖電路中的各元件參數(shù)確定；控制電路涉及控制芯片的選擇,及外圍的電源、檢測、驅(qū)動電路的設(shè)計。軟件部分主要是以流程圖的形式對主控制程序、采樣子程序、PWM波輸出子程序進行初始化設(shè)計等。最后通過MATLAB/Simulink平臺上面搭建補償對象為線電壓為1140V的三相三線(中性點不接地)靜止無功發(fā)生器(SVG)仿真模型,仿真實驗表明,該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對井下電網(wǎng)負(fù)載側(cè)無功實時、精確地補償,并具有一定的穩(wěn)壓能力,驗證了該方案的可行性、有效性,達到了預(yù)期的目的。
【關(guān)鍵詞】：靜止無功發(fā)生器(SVG) 無功補償 i_p-i_q法 滯環(huán)比較控制 MATLAB/Simulink
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD611;TM761.12
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-20
• 1.1 研究背景12-14
• 1.2 礦用無功補償設(shè)備14-16
• 1.3 靜止無功發(fā)生器(SVG)研究現(xiàn)狀及趨勢16-18
• 1.3.1 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.2 SVG的發(fā)展趨勢18
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容18-20
• 2 靜止無功發(fā)生器(SVG)的基礎(chǔ)理論20-30
• 2.1 無功功率理論與計算20-24
• 2.1.1 無功功率理論20-24
• 2.1.2 三相瞬時無功功率理論24
• 2.2 SVG的基本工作原理24-28
• 2.3 本章小結(jié)28-30
• 3 SVG的指令電流檢測及控制方法30-44
• 3.1 瞬時無功功率理論30-38
• 3.1.1 α-β坐標(biāo)系下的無功電流檢測32-34
• 3.1.2 i_p-i_q無功電流檢測法34-37
• 3.1.3 無功檢測控制器的設(shè)計37-38
• 3.2 靜止無功發(fā)生器的控制策略38-43
• 3.2.1 電流的間接控制39-40
• 3.2.2 電流的直接控制40-43
• 3.3 本章小結(jié)43-44
• 4 靜止無功發(fā)生器的軟硬件設(shè)計44-60
• 4.1 SVG的主電路設(shè)計44-49
• 4.1.1 直流側(cè)電容的選擇45
• 4.1.2 交流側(cè)電感的選擇45-47
• 4.1.3 功率器件(IGBT)的選擇47
• 4.1.4 IGBT緩沖電路的設(shè)計47-49
• 4.2 SVG控制回路的硬件設(shè)計49-55
• 4.2.1 控制芯片的選取49-50
• 4.2.2 電源電路50-52
• 4.2.3 采樣電路52-53
• 4.2.4 驅(qū)動電路53-55
• 4.3 SVG的軟件設(shè)計55-57
• 4.3.1 控制系統(tǒng)主程序設(shè)計55-56
• 4.3.2 A\D采集信號及處理子程序56-57
• 4.3.3 PWM輸出子程序設(shè)計57
• 4.4 本章小結(jié)57-60
• 5 靜止無功發(fā)生器模型搭建及仿真60-78
• 5.1 SVG仿真模型的建立61-64
• 5.1.1 井下1140V電網(wǎng)及負(fù)載模塊61
• 5.1.2 無功指令信號檢測61-62
• 5.1.3 PWM信號生成模塊62-63
• 5.1.4 VSI逆變模塊63
• 5.1.5 SVG系統(tǒng)仿真完整圖63-64
• 5.2 SVG的無功補償仿真分析64-76
• 5.3 本章小結(jié)76-78
• 6 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 總結(jié)78
• 6.2 展望78-80
• 參考文獻80-84
• 致謝84-86
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果86

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