發(fā)布時間：2017-04-24 21:11

  本文關鍵詞：具有可控電抗器功能的新型變壓器控制系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在電力系統(tǒng)中,電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個關鍵指標就是功率因數(shù),因此控制功率因數(shù)維持在一個合適的值上,可以顯著的提高供電質(zhì)量。同時變壓器出現(xiàn)的直流偏磁現(xiàn)象也會影響電網(wǎng)的安全運行,直流偏磁現(xiàn)象會降低系統(tǒng)電壓,使系統(tǒng)繼電器誤動作等,所以解決直流偏磁問題也是十分重要的。針對這些問題本文提出一種基于磁集成技術的具有可控電抗器功能的新型變壓器。通過檢測電路測得電網(wǎng)電壓電流,并通過同步電路,確定電力電子器件與電網(wǎng)保持實時的同頻率工作,然后將檢測到的電壓電流信號經(jīng)調(diào)理電路后送入DSP28335中,再根據(jù)瞬時無功功率原理,計算出電網(wǎng)中的瞬時無功電流,輸出想要的PWM波形,然后經(jīng)驅(qū)動電路放大后,控制IGBT的導通與關斷。本文采用了兩種可控電抗器方案,一種是基于材料調(diào)節(jié)鐵心飽和程度的磁控電抗器,另一種是基于PWM控制的可控電抗器,兩者都可以平滑連續(xù)的調(diào)節(jié)電抗器的電感值,從而運用于無功補償。另外也通過鐵心兩邊旁軛的兩相磁性材料線圈來產(chǎn)生與直流偏磁相反的勵磁電流,解決由于直流輸電網(wǎng)、地磁暴變化等因素,引起的變壓器中性點電位升高,變壓器鐵心每隔半個周期就會飽和的直流偏磁現(xiàn)象。將可控電抗器與變壓器繞制在同一塊鐵心上,通過合理的磁路設計,使電抗器不影響變壓器的正常工作,另外通過磁集成技術可以讓磁性元件的體積和損耗得到較為可觀的下降,而且還具有節(jié)約材料等優(yōu)點。本論文設計了檢測電路、同步電路、驅(qū)動電路等,并通過Protues軟件對檢測電路、同步電路等進行仿真,驗證設計的正確性,并使用Matlab、Simplorer、Ansoft三款軟件進行聯(lián)合仿真,對本裝置提出的三種結構進行了仿真,另外還做了無功補償和抑制直流偏磁的仿真。最后,通過搭建實驗電路對“具有可控電抗器功能的新型變壓器”進行實驗,對結構方案一分別進行變壓器單獨工作、電抗器單獨工作和兩者同時工作的實驗,另外還做了抑制直流偏磁的實驗,分析對比實驗補償前和實驗補償后的結果,驗證本裝置的可行性與正確性,為以后的研究工作奠定基礎。
【關鍵詞】：變壓器 可控電抗器 DSP 無功補償 直流偏磁
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM47
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-12
• 1.1 課題的研究背景及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 課題研究內(nèi)容11-12
• 第2章 工作原理及檢測方法12-21
• 2.1 可控電抗器的工作原理12-14
• 2.2 結構及補償原理14-17
• 2.2.1 抑制直流偏磁原理及方法15-16
• 2.2.2 無功功率補償原理16-17
• 2.3 無功電流檢測方法17-21
• 2.3.1 基于瞬時無功功率的無功電流檢測方法17-20
• 2.3.2 其他檢測方法20-21
• 第3章 控制系統(tǒng)硬件設計21-31
• 3.1 概述21
• 3.2 具體實施過程21
• 3.3 控制系統(tǒng)硬件設計21-31
• 3.3.1 檢測電路設計22-24
• 3.3.2 同步電路設計24-25
• 3.3.3 TMS320F28335DSP25-26
• 3.3.4 驅(qū)動電路設計26-27
• 3.3.5 人機接口電路設計27-28
• 3.3.6 繼電器控制電路設計28
• 3.3.7 主電路設計28-31
• 第4章 控制系統(tǒng)軟件設計31-34
• 4.1 主程序設計31
• 4.2 子程序設計31-34
• 第5章 仿真及實驗34-54
• 5.1 仿真部分34-44
• 5.1.1 結構仿真34-37
• 5.1.2 可控電抗器仿真37-41
• 5.1.3 無功補償仿真41-43
• 5.1.4 直流偏磁仿真43-44
• 5.2 實驗部分44-54
• 5.2.1 檢測電路測試45
• 5.2.2 同步電路測試45-46
• 5.2.3 輸出PWM波形測試46-47
• 5.2.4 結構測試47-51
• 5.2.5 抑制直流偏磁測試51-54
• 第6章 結論及展望54-56
• 參考文獻56-59
• 在學研究成果59-60
• 致謝60

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本文編號：324978