本文關(guān)鍵詞：0.4kV配網(wǎng)STATCOM的研究

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【摘要】：0.4kV配電系統(tǒng)的主要用戶是小微企業(yè)、市政設(shè)施、辦公和居民建筑。這些用戶在電能質(zhì)量控制方面所采取的措施不是很完善,尤其是解決無功負(fù)荷的可選設(shè)備不多。針對這一實際問題,本課題開展了適應(yīng)0.4kV配電系統(tǒng)無功補償?shù)腟TATCOM原理分析和系統(tǒng)實現(xiàn)的研究工作。在低壓配電系統(tǒng)運行的STATCOM設(shè)備,要求效率要高、調(diào)節(jié)能力要強,同時對EMI、噪聲和設(shè)備體積都有一定限制。本文的無功補償系統(tǒng)研究工作側(cè)重于滿足低壓配電系統(tǒng)的要求,有針對性對STATCOM的低功耗進行了設(shè)計。主要研究工作是在充分綜述相關(guān)技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,首先建立了STATCOM系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型,利用動態(tài)數(shù)學(xué)模型進行了仿真研究;設(shè)計了系統(tǒng)的主回路電路拓?fù)浜拖到y(tǒng)控制電路,并分析對比了各種控制方式對補償性能的影響,從中確定了直接控制方案。本文的控制系統(tǒng)實現(xiàn)是圍繞德州儀器所生產(chǎn)的TMS320F2812數(shù)字訊號處理器展開的,采用DSP+CPLD控制技術(shù)思路,完成了系統(tǒng)的硬件實驗平臺的搭建和系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計,整個系統(tǒng)涉及到對外接電路的信號處理、實時檢測以及DSP與CPLD的接口電路等技術(shù)。在課題的研究中,通過仿真研究工作和實際系統(tǒng)的實驗研究工作,對適應(yīng)0.4kV配電系統(tǒng)的STATCOM設(shè)備性能進行了較為深入的分析,得出了一些可供參考的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：0.4kV配電系統(tǒng) STATCOM 動態(tài)數(shù)學(xué)模型 系統(tǒng)構(gòu)建
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM761
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題來源及研究的目的和意義9-10
• 1.2 低壓配電系統(tǒng)的無功功率問題10-14
• 1.2.1 低壓配電系統(tǒng)無功需求與限制10-11
• 1.2.2 現(xiàn)階段低壓配網(wǎng)系統(tǒng)無功功率存在的問題11-14
• 1.3 STATCOM的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢14-18
• 1.3.1 無功補償技術(shù)的技術(shù)狀態(tài)分析14-16
• 1.3.2 STATCOM的發(fā)展趨勢與低壓配電網(wǎng)的適應(yīng)16-18
• 1.4 本文主要研究的內(nèi)容18-19
• 第2章 0.4kV配網(wǎng)STATCOM主電路分析與設(shè)計19-31
• 2.1 STATCOM的基本結(jié)構(gòu)及原理19-21
• 2.1.1 STATCOM的主電路拓?fù)?/span>19
• 2.1.2 STATCOM的基本原理19-21
• 2.2 STATCOM主電路的數(shù)學(xué)建模21-25
• 2.2.1 STATCOM主電路的等效電路21-22
• 2.2.2 STATCOM的動態(tài)數(shù)學(xué)模型22-25
• 2.3 STATCOM主電路設(shè)計25-27
• 2.3.1 開關(guān)元件的選擇25-26
• 2.3.2 電容的選取26-27
• 2.3.3 電感的選取27
• 2.4 STATCOM的保護電路27-30
• 2.4.1 IPM的自保護功能27-28
• 2.4.2 過電壓保護28-29
• 2.4.3 過電流保護29
• 2.4.4 系統(tǒng)整體保護電路29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 0.4kV配網(wǎng)STATCOM的控制方法及SVPWM調(diào)制31-51
• 3.1 無功電流檢測31-39
• 3.1.1 傳統(tǒng)功率理論與瞬時無功功率理論31-37
• 3.1.2 以瞬時值為計算核心的無功功率理論無功電流檢測37-39
• 3.2 STATCOM的控制方法39-43
• 3.2.1 電流的間接控制40-42
• 3.2.2 電流的直接控制42-43
• 3.3 SVPWM調(diào)制43-49
• 3.3.1 空間電壓矢量的概念44-45
• 3.3.2 SVPWM調(diào)制原理45-47
• 3.3.3 參考電壓的扇區(qū)47-48
• 3.3.4 SVPWM的實現(xiàn)48-49
• 3.4 總體控制策略49-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第4章 0.4kV配網(wǎng)STATCOM的控制系統(tǒng)設(shè)計51-65
• 4.1 控制系統(tǒng)實現(xiàn)的基本方案及控制芯片的介紹51-53
• 4.1.1 控制系統(tǒng)實現(xiàn)的基本方案51-52
• 4.1.2 TMS320F2812控制芯片介紹52-53
• 4.2 控制系統(tǒng)的基本接口與功能實現(xiàn)53-59
• 4.2.1 DSP的基本接口電路53-57
• 4.2.2 CPLD的基本功能與接口電路57-59
• 4.3 信號的檢測和接口59-62
• 4.3.1 信號預(yù)處理電路59-60
• 4.3.2 同步采樣電路60-61
• 4.3.3 A/D轉(zhuǎn)換模塊61-62
• 4.3.4 D/A轉(zhuǎn)換電路62
• 4.4 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計62-64
• 4.4.1 控制系統(tǒng)主程序62-63
• 4.4.2 初始化程序63-64
• 4.4.3 脈沖發(fā)生器程序64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第5章 0.4kV配網(wǎng)STATCOM的仿真與實驗研究65-73
• 5.1 基于MATLABA的STATCOM仿真65-68
• 5.1.1 MATLAb軟件的介紹65
• 5.1.2 STATCOM系統(tǒng)仿真波形分析65-68
• 5.2 動態(tài)諧波無功發(fā)生器(DHVG)68-69
• 5.2.1 DHVG的介紹68-69
• 5.2.2 DHVG的基本原理與特性69
• 5.3 STATCOM的實驗研究69-72
• 5.3.1 STATCOM裝置的實物圖69-71
• 5.3.2 STATCOM的實驗71-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 總結(jié)與展望73-74
• 研究展望73-74
• 參考文獻74-80
• 致謝80-81
• 個人簡歷81

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