【摘要】：越來越多的電動機負(fù)載、各種各樣的變壓器和電力電子電路接入電網(wǎng),使得電網(wǎng)無功需求增加、諧波污染加劇,電能質(zhì)量下降,而工業(yè)用戶對于電能質(zhì)量的要求卻越來越高,因此電能質(zhì)量治理設(shè)備開始大量的使用�，F(xiàn)階段,靜止同步補償器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)和有源電力濾波器(Active Power Filter,APF)已經(jīng)能顯著的改善電能質(zhì)量。然而這類基于電壓源型逆變器的設(shè)備存在價格昂貴且直流側(cè)電解電容容易損壞的問題,因此一種新型的成本較低、工作穩(wěn)定的電能質(zhì)量治理裝置應(yīng)運而生——動態(tài)電容器(Dynamic Capacitor,D-CAP)。本文首先通過Buck型DC-DC變換電路引出Buck型動態(tài)電容器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),然后推導(dǎo)了動態(tài)電容器的基本控制方程,提出了基于PI調(diào)節(jié)的無功補償控制策略。在進(jìn)行無功與諧波綜合補償時,采用偶次諧波調(diào)制方法(Even Harmonic Modulation,EHM),通過在開關(guān)占空比函數(shù)中加入除常數(shù)項外的偶次諧波分量來生成對應(yīng)的奇次諧波電流,并建立了基于虛擬多同步dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系變換的綜合補償控制策略。然后搭建了MATLAB/SIMULINK仿真模型,對仿真中發(fā)現(xiàn)的諧振問題進(jìn)行了分析,并通過改變高于諧振頻率的控制環(huán)路的諧波電流指令的極性來抑制諧振,仿真結(jié)果驗證了控制策略的有效性。接著,本文介紹了11kVA實驗臺架的設(shè)計方法,并分析了一種新型的有源緩沖電路,在開關(guān)死區(qū)時間內(nèi)為感性電流提供續(xù)流回路。實驗臺架由主電路、緩沖電路、采樣電路板、信號調(diào)理板、主控板和驅(qū)動板構(gòu)成,并采用基于DSP+CPLD的數(shù)字控制系統(tǒng)。最后給出了Buck型動態(tài)電容器進(jìn)行無功補償?shù)拈_環(huán)實驗結(jié)果,結(jié)果驗證了動態(tài)電容器的基本功能和緩沖電路的作用,并測試了開機、關(guān)機和故障保護(hù)功能。
【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】：2015
【分類號】：TM53;TM761.12

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