本文關(guān)鍵詞：鏈式三角形靜止無功發(fā)生器的應(yīng)用研究

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【摘要】：隨著各類電力電子負荷數(shù)量和容量的急劇增加,電能質(zhì)量問題變得越來越復(fù)雜、綜合,對電網(wǎng)和用戶的影響也越來越大,因此電能質(zhì)量問題的綜合治理成為了新的研究熱點。電力系統(tǒng)負荷端的電能質(zhì)量主要為：三相不平衡電流、無功電流以及諧波電流。在低壓場合(線電壓380V),采用基于三相半橋拓撲結(jié)構(gòu)的電能質(zhì)量補償裝置(如有源電力濾波器APF),可以對負荷進行綜合補償。但在高壓場合(線電壓10kV或35kV)對負荷進行綜合補償?shù)难芯枯^少。本文提出采用鏈式三角形SVG對負荷的三相不平衡電流、無功電流以及諧波電流進行綜合補償。介紹了鏈式三角形SVG的主電路拓撲結(jié)構(gòu),分析了對負荷進行綜合補償時的基本原理。將斯坦梅茲理論應(yīng)用于鏈式三角形SVG,計算得出其補償負荷三相不平衡電流和無功電流的相電流指令。介紹了以環(huán)流等于0為約束原則的諧波電流補償策略。提出了一種諧波電流優(yōu)化補償策略并給出了具體的計算方法,在負荷諧波電流三相不平衡時,盡量均勻地分配到鏈式三角形SVG的三相。以節(jié)省設(shè)備容量為目標,綜合考慮基波電流和諧波電流,提出了上述兩種諧波電流補償策略的選擇原則。介紹了鏈式三角形SVG的控制策略：PI控制+重復(fù)控制的復(fù)合電流控制策略和直流電壓穩(wěn)壓、均壓控制策略。為了保證鏈式三角形SVG在負荷動態(tài)過程中具有快速跟蹤能力,并且減小其補償負荷諧波電流時的穩(wěn)態(tài)誤差,本文采用PI電流控制器+重復(fù)控制器的復(fù)合電流控制策略。直流電壓控制采用分層控制,上層控制串聯(lián)H橋功率單元的總電壓,下層控制基于H橋功率單元充放電狀態(tài)的判斷,調(diào)整H橋功率單元的充放電速率,實現(xiàn)單元間的均壓控制。在PSCAD仿真軟件中,采用斯坦梅茲理論、諧波電流優(yōu)化補償策略、電流復(fù)合控制策略和基于H橋功率單元充放電狀態(tài)判斷的分層直流電壓控制策略,搭建了鏈式三角形SVG的仿真模型。搭建了三相不平衡非線性負荷,對負荷的三相不平衡電流、無功電流以及諧波電流進行綜合補償。設(shè)計了一套鏈式三角形SVG實驗平臺,介紹了主電路參數(shù),H橋功率單元構(gòu)成,控制器組成。對負荷進行綜合補償,對比補償前后的電能質(zhì)量參數(shù)指標。仿真和實驗結(jié)果證明：諧波電流優(yōu)化補償策略實用可行,鏈式三角形SVG能對負荷的三相不平衡電流、無功電流以及諧波電流進行綜合補償,補償效果較好。由此可見,鏈式三角形SVG在高壓場合電能質(zhì)量綜合補償領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM761

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本文編號：1257000