本文關(guān)鍵詞：三相BUCK型動態(tài)電容器（D-CAP）控制策略的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科技的進步，工業(yè)的發(fā)展，用戶對電能質(zhì)量的要求越來越多，與此同時，各種非線性負載的使用又惡化了電網(wǎng)電能質(zhì)量，因此無功補償與諧波抑制技術(shù)越來越得到重視與發(fā)展。在低壓場合，工業(yè)用戶領(lǐng)域，為了避免電網(wǎng)的罰款，提高生產(chǎn)效率，工業(yè)用戶對提高電能質(zhì)量非常重視，因此他們對無功補償和諧波抑制技術(shù)的發(fā)展也相當關(guān)注，隨著靜止同步補償器STATCOM和有源電力濾波器APF等有源解決方案的出現(xiàn)，電能質(zhì)量的提升效果已經(jīng)十分顯著，但是許多工業(yè)用戶仍然不采用這兩種設(shè)備，原因很簡單，他們價格太高且容易出現(xiàn)故障（主要是直流側(cè)電解電容和開關(guān)管）。本文針對工業(yè)用戶對性價比和可靠性的要求，受到靜態(tài)電容器的啟發(fā)，采用一種全新的無功補償和諧波抑制解決方案——BUCK型動態(tài)電容器（D-CAP）。這種方案沒有電解電容且能夠動態(tài)的響應(yīng)系統(tǒng)的無功需求并在此基礎(chǔ)上抑制掉一部分諧波，成本較低，工作可靠。 本文首先對BUCK型動態(tài)電容器（D-CAP）的基本結(jié)構(gòu)作了介紹，實際上它是由直接交流變換器（DACC）和薄膜無功補償電容并聯(lián)組成。接著通過傳統(tǒng)的BUCK型DC-DC電路的工作原理類推動態(tài)電容器基本的工作原理，得出結(jié)論：通過調(diào)節(jié)動態(tài)電容器開關(guān)器件的占空比函數(shù)，使整個裝置對外等效為一個可以有級調(diào)節(jié)電容器，起到無功補償?shù)淖饔谩＿@也是動態(tài)電容器名稱的由來。 接著在時域中對其建模得出基本的控制方程，并由此推知BUCK型動態(tài)電容器（D-CAP）可以工作在僅補無功工況和無功諧波復合補償工況。兩者的區(qū)別是，當占空比函數(shù)僅為常數(shù)項時，BUCK型動態(tài)電容器（D-CAP）僅補無功，而當占空比函數(shù)為常數(shù)項和某些偶次諧波之和時，BUCK型動態(tài)電容器（D-CAP）同時補償諧波和無功。 為了實現(xiàn)這兩種工況，需要制定合理的控制策略，為了使動態(tài)電容器進行無功補償，首先需要檢測系統(tǒng)的無功需求，因此本文對常見的無功、諧波電流檢測方法作了介紹，然后用檢測到的無功電流直流分量來生成占空比函數(shù)中的常數(shù)項，并通過SIMULINK仿真模型驗證了BUCK型動態(tài)電容器（D-CAP）實現(xiàn)無功補償?shù)目尚行浴⒂行浴?在制定無功諧波復合補償策略時，首先介紹了虛擬正交源（VQS）和偶次諧波調(diào)制(EHM)的概念，在這兩個概念的基礎(chǔ)上，根據(jù)動態(tài)電容器的基本控制方程，考慮參考APF中指定次諧波電流控制的方法，采取多同步旋轉(zhuǎn)坐標系下指定次諧波電流控制，具體的說就是通過檢測到諧波電流中的第n+1次奇諧波來控制占空比函數(shù)中第n次偶次諧波分量，最后根據(jù)制定的控制策略搭建仿真平臺，分別對僅補5次，補5、7次和5、7、11、13次的工況作了詳細的仿真，證明了控制策略的有效性。 最后，根據(jù)仿真的結(jié)果，驗證了BUCK型動態(tài)電容器（D-CAP）進行無功補償和諧波抑制的可行性，有效性與動態(tài)性。
【關(guān)鍵詞】：無功補償 諧波抑制 BUCK電路 動態(tài)電容器（D-CAP） 虛擬正交源 偶次諧波調(diào)制
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM53
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 引言11-14
• 1.2 傳統(tǒng)的無功補償和諧波抑制解決方案14-19
• 1.3 本文的選題依據(jù)與研究內(nèi)容19-21
• 2 BUCK 型動態(tài)電容器（D-CAP）的基本結(jié)構(gòu)與工作原理21-28
• 2.1 直接交流變換器 DACC（Direct AC Converter）21-23
• 2.2 BUCK 電路的基本工作原理23-24
• 2.3 BUCK 型 D-CAP 的工作原理24-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 3 BUCK 型動態(tài)電容器（D-CAP）動態(tài)無功補償策略28-43
• 3.1 引言28
• 3.2 BUCK 型動態(tài)電容器無功補償狀態(tài)下的模型28-30
• 3.3 無功與諧波電流檢測方法30-36
• 3.4 無功補償控制策略36-37
• 3.5 仿真分析37-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 4 BUCK 型動態(tài)電容器（D-CAP）復合補償策略43-66
• 4.1 引言43
• 4.2 虛擬正交源 VQS(Virtual Quadrature Sources)43-45
• 4.3 偶次諧波調(diào)制（Even Harmonic Modulation-EHM）[21]45-48
• 4.4 偶次諧波調(diào)制在 BUCK 型動態(tài)電容器（D-CAP）復合補償中的應(yīng)用48-51
• 4.5 BUCK 型動態(tài)電容器（D-CAP）復合補償控制方法51-56
• 4.6 仿真分析56-65
• 4.7 本章小結(jié)65-66
• 5 總結(jié)與展望66-68
• 5.1 全文總結(jié)66
• 5.2 工作展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-72

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本文編號：288210