鏈?zhǔn)絊VG控制方法研究與裝置研發(fā)
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更多相關(guān)文章： 無功補(bǔ)償 H橋拓?fù)?/b> 鏈?zhǔn)絊VG 控制策略 裝置研制
【摘要】：近幾十年以來,電力電子技術(shù)取得了快速的發(fā)展,在電能治理領(lǐng)域,面向低壓配電網(wǎng)的電能質(zhì)量治理裝置應(yīng)用較廣,技術(shù)也趨成熟。在中高壓配電網(wǎng)中,一種基于H橋拓?fù)涞亩嚯娖芥準(zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),以其模塊化、易于擴(kuò)展、輸出性能優(yōu)越等特點(diǎn)成為研究的熱點(diǎn)對(duì)象。本文以基于H橋拓?fù)涞逆準(zhǔn)届o止無功發(fā)生器(static var generation,SVG)作為研究對(duì)象,本文主要工作如下:一、介紹了電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)谋尘凹捌湟饬x,針對(duì)于中高壓、大容量無功補(bǔ)償裝置,對(duì)常見的幾種無功補(bǔ)償裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)及發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了對(duì)比分析,表明在35kV及以下配電網(wǎng)領(lǐng)域,基于H橋拓?fù)涞逆準(zhǔn)絊VG具有極大的應(yīng)用推廣價(jià)值。二、對(duì)鏈?zhǔn)絊VG的工作原理作了說明,建立了鏈?zhǔn)絊VG在三相靜止坐標(biāo)系、兩相正交靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,分別分析了各坐標(biāo)系下不同的電流耦合特性。對(duì)比了多載波調(diào)制和多電平SVM調(diào)制的特點(diǎn),其中單極倍頻載波移相調(diào)制具有良好的消諧性能、倍頻等效頻率、數(shù)字化實(shí)現(xiàn)方便等優(yōu)點(diǎn),故選作本文的調(diào)制策略。三、針對(duì)單相鏈?zhǔn)蕉嚯娖酵負(fù)湓陔姎饣F路、光伏再生能源發(fā)電等單相電路應(yīng)用場(chǎng)合的特殊性,提出了單相鏈?zhǔn)絊VG系統(tǒng)的整體控制策略,分別對(duì)鏈?zhǔn)絊VG的直流側(cè)電壓穩(wěn)定控制、電流跟蹤控制和模塊間直流側(cè)電壓平衡控制進(jìn)行了設(shè)計(jì)。改進(jìn)了傳統(tǒng)單相電路逆變器控制策略,所提控制策略具有更好的電流跟蹤效果,能實(shí)現(xiàn)快速的響應(yīng)速度及無穩(wěn)態(tài)靜差跟蹤。所提單相鏈?zhǔn)絊VG控制策略可以直接應(yīng)用于單相電力網(wǎng)場(chǎng)合也可以作為三相角型鏈?zhǔn)絊VG的分相控制,仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其可行性和有效性。四、在同樣電壓等級(jí)應(yīng)用條件下,三相星型鏈?zhǔn)絊VG相對(duì)于三相角型鏈?zhǔn)絊VG所需的功率鏈節(jié)單元數(shù)較少;同時(shí)所研究的單相鏈?zhǔn)絊VG控制方法可直接應(yīng)用于三相角型鏈?zhǔn)絊VG,故本文研究了基于三相星型鏈?zhǔn)絊VG系統(tǒng)的控制策略。對(duì)三相電網(wǎng)電壓不對(duì)稱條件下的相間直流側(cè)電壓平衡控制進(jìn)行了研究,采用零序電壓注入法進(jìn)行相間功率再平衡,給出了零序電壓的詳細(xì)數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程。在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系,電流分量沒有耦合,采用準(zhǔn)PR控制器,跟蹤性能良好,對(duì)所提控制策略進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。五、對(duì)額定電壓10kV、容量±2MVar的三相星型鏈?zhǔn)絊VG進(jìn)行了主電路硬件設(shè)計(jì),并基于DSP+FPGA雙核控制器設(shè)計(jì)了SVG控制系統(tǒng)。完成了單相鏈?zhǔn)絊VG的基本調(diào)試工作,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的硬件電路的可靠性和有效性,試驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了本文所提的單相鏈?zhǔn)絊VG控制策略的正確性和有效性。本文對(duì)中高壓、大容量電能質(zhì)量治理裝置展開研究,基于H橋拓?fù)涞逆準(zhǔn)絊VG,提出了針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)合的單相鏈?zhǔn)絊VG和三相星型鏈?zhǔn)絊VG系統(tǒng)控制策略,搭建了鏈?zhǔn)絊VG主電路及控制電路硬件平臺(tái)及仿真平臺(tái),對(duì)所提控制策略進(jìn)行了驗(yàn)證。本文工作可為鏈?zhǔn)蕉嚯娖阶儞Q器控制方法研究和裝置研制提供參考。
【關(guān)鍵詞】：無功補(bǔ)償 H橋拓?fù)?/strong> 鏈?zhǔn)絊VG 控制策略 裝置研制
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM761.12
【目錄】：
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-19
- 1.1 無功功率研究背景及意義10-11
- 1.2 無功補(bǔ)償裝置分類及特點(diǎn)比較11-13
- 1.3 鏈?zhǔn)絊VG拓?fù)浣榻B及研究現(xiàn)狀13-17
- 1.4 論文主要研究內(nèi)容17-19
- 第2章 鏈?zhǔn)絊VG原理、建模與調(diào)制方法19-29
- 2.1 鏈?zhǔn)絊VG工作原理19-21
- 2.2 鏈?zhǔn)絊VG數(shù)學(xué)建模21-23
- 2.2.1 abc坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型21
- 2.2.2 αβ 坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型21-22
- 2.2.3 dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型22-23
- 2.3 多電平調(diào)制技術(shù)23-28
- 2.3.1 多載波PWM技術(shù)24-25
- 2.3.2 多電平SVM技術(shù)25-28
- 2.4 本章小結(jié)28-29
- 第3章 單相鏈?zhǔn)絊VG控制策略研究29-40
- 3.1 單相鏈?zhǔn)絊VG整體控制策略29-30
- 3.2 單相鏈?zhǔn)絊VG直流側(cè)電壓控制30-31
- 3.3 單相無功電流檢測(cè)31-34
- 3.4 單相電流改進(jìn)控制34-36
- 3.5 仿真研究36-39
- 3.6 本章小結(jié)39-40
- 第4章 三相星型鏈?zhǔn)絊VG控制策略研究40-54
- 4.1 三相星型鏈?zhǔn)絊VG整體控制40-41
- 4.2 三相星型鏈?zhǔn)絊VG直流側(cè)電壓控制41-45
- 4.2.1 相內(nèi)直流側(cè)電壓平衡控制42
- 4.2.2 相間直流側(cè)電壓平衡控制42-45
- 4.3 三相電路無功電流檢測(cè)45-47
- 4.4 三相星型鏈?zhǔn)絊VG電流跟蹤控制47-50
- 4.5 仿真研究50-53
- 4.6 本章小結(jié)53-54
- 第5章 鏈?zhǔn)絊VG裝置研發(fā)54-67
- 5.1 主電路硬件設(shè)計(jì)54-56
- 5.1.1 連接電抗器選型54
- 5.1.2 功率單元模塊設(shè)計(jì)54-56
- 5.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)56-63
- 5.2.1 驅(qū)動(dòng)擴(kuò)展板設(shè)計(jì)56-58
- 5.2.2 主控制電路板設(shè)計(jì)58-63
- 5.3 鏈?zhǔn)絊VG試驗(yàn)63-66
- 5.4 本章小結(jié)66-67
- 總結(jié)和展望67-69
- 參考文獻(xiàn)69-73
- 附錄 攻讀學(xué)位期間獲得的研究成果73-74
- 致謝74
【參考文獻(xiàn)】
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，本文編號(hào)：1019575
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