本文關(guān)鍵詞：配網(wǎng)用戶改進型UPQC拓撲結(jié)構(gòu)及控制策略研究

  更多相關(guān)文章： 電能質(zhì)量 改進型UPQC 拓撲結(jié)構(gòu) Park變換 矢量控制

【摘要】：隨著智能電網(wǎng)和智能變電站的迅速發(fā)展,其配網(wǎng)用戶的結(jié)構(gòu)和電力負荷也變得日益復雜,多種電能質(zhì)量問題嚴重影響了智能電網(wǎng)用戶的供電可靠性,使得電能質(zhì)量控制技術(shù)的研究成為智能電網(wǎng)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(Unified Power Quality Conditioner -UPQC)是具有綜合電能質(zhì)量控制能力的新型裝置,能夠同時解決配網(wǎng)用戶多種電能質(zhì)量問題,符合智能電網(wǎng)實時控制、綜合控制發(fā)展要求,具有廣闊發(fā)展前景。本文在介紹有源電力濾波器工作原理的基礎(chǔ)上引入UPQC概念,重點介紹分析UPQC的主電路結(jié)構(gòu)和衍生結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上本文設(shè)計了一種既具有電源電壓動態(tài)調(diào)節(jié)、動態(tài)無功補償、諧波濾除等綜合電能質(zhì)量調(diào)節(jié)功能,又可作為動態(tài)不間斷電源和直流負荷充電站的配網(wǎng)用戶改進型UPQC,并從主電路結(jié)構(gòu)、綜合調(diào)節(jié)功能及工作原理方面對其組成單元進行數(shù)學建模并對系統(tǒng)功率流動特性進行深入分析。由于在電壓電流檢測過程中必須時刻要求電源參考電流的相位跟蹤基波正序電壓,本文針對基于Park變換的檢測方法進行改進,使其省去鎖相環(huán)節(jié),得到電壓電流綜合檢測方法,它能夠?qū)㈦妷簷z測的結(jié)果直接用于電流諧波和無功的檢測中,使電源參考電流一直跟蹤基波正序電壓相位,電流檢測無需對三相電壓進行鎖相,取消傳統(tǒng)檢測方法中針對三相電壓鎖相環(huán)節(jié),避免由此帶來的檢測誤差,并根據(jù)工程背景搭建仿真模型進行驗證,證明了本文所采用方法能夠?qū)崿F(xiàn)電壓、電流補償量的良好檢測效果。改進型UPQC控制策略是實現(xiàn)檢測量完全補償?shù)年P(guān)鍵,主要包含并聯(lián)和串聯(lián)部分的控制。針對當前控制方法存在開關(guān)頻率不固定和補償誤差大等缺點進行改進,并聯(lián)和串聯(lián)部分分別采用定時滯環(huán)比較控制和空間電壓矢量控制,并對兩種控制策略在改進型UPQC系統(tǒng)中的應用展開深入研究,使得控制策略可靠性更高、響應速度更快、補償效果更好。最后在電壓、電流綜合檢測基礎(chǔ)上,針對當前控制方法和本文改進控制方法進行仿真對比,驗證了本文所采用主電路拓撲結(jié)構(gòu)及檢測和控制方法的有效性。本文通過對改進型UPQC主電路拓撲結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,對檢測方法和控制方法的研究與改進,從裝置的電能質(zhì)量綜合補償功能,直流儲能單元的充放電功能及快速、高效檢測和控制方法等方面使其更加適用于國網(wǎng)河北臨漳縣供電公司賈口110kV智能變電站配網(wǎng)用戶電能質(zhì)量控制工程應用實際。
【關(guān)鍵詞】：電能質(zhì)量 改進型UPQC 拓撲結(jié)構(gòu) Park變換 矢量控制
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM761
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 引言9-17
• 1.1 課題研究背景及意義9-13
• 1.1.1 智能電網(wǎng)及其發(fā)展前景9
• 1.1.2 配網(wǎng)用戶實際電能質(zhì)量問題調(diào)研分析9-12
• 1.1.3 電能質(zhì)量控制技術(shù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2 統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(UPQC)的提出及研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容14-17
• 第二章 改進型UPQC主電路拓撲結(jié)構(gòu)及工作原理17-39
• 2.1 有源濾波器的拓撲結(jié)構(gòu)及其工作原理17-22
• 2.1.1 有源電力濾波器的基本拓撲結(jié)構(gòu)17-20
• 2.1.2 有源電力濾波器的工作原理20-22
• 2.2 UPQC的拓撲結(jié)構(gòu)及其工作原理22-29
• 2.2.1 UPQC的基本拓撲結(jié)構(gòu)23-25
• 2.2.2 改進型UPQC的拓撲結(jié)構(gòu)及其多重電能質(zhì)量調(diào)節(jié)功能25-28
• 2.2.3 改進型UPQC系統(tǒng)組成28-29
• 2.3 改進型UPQC空間數(shù)學模型建立29-33
• 2.3.1 改進型UPQC串、并聯(lián)換流橋建模29-31
• 2.3.2 改進型UPQC直流儲能單元建模31-33
• 2.4 改進型UPQC的補償原理及功率流動分析33-37
• 2.4.1 改進型UPQC補償原理33
• 2.4.2 改進型UPQC功率流動分析33-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 第三章 改進型UPQC綜合檢測方法的改進39-57
• 3.1 典型的改進型UPQC檢測方法概述39-40
• 3.2 瞬時無功功率理論的檢測方法40-44
• 3.2.1 瞬時無功功率理論概述40-42
• 3.2.2 基于瞬時無功功率理論的p-q檢測方法42-43
• 3.2.3 基于瞬時無功功率理論的i_p-i_q檢測法43-44
• 3.3 基于Park變換的改進型UPQC檢測方法的改進44-50
• 3.3.1 基于Park檢測方法的改進原理45-48
• 3.3.2 改進型UPQC綜合檢測實現(xiàn)方法48-49
• 3.3.3 改進型UPQC電壓電流綜合檢測的原理框圖49-50
• 3.4 仿真分析50-55
• 3.4.1 仿真軟件的介紹50
• 3.4.2 仿真系統(tǒng)的參數(shù)50-52
• 3.4.3 仿真結(jié)果及其分析52-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 第四章 改進型UPQC的控制策略57-67
• 4.1 改進型UPQC的控制方法57-58
• 4.2 滯環(huán)控制和三角載波比較控制58-60
• 4.2.1 改進型UPQC并聯(lián)側(cè)滯環(huán)電流比較控制58-59
• 4.2.2 改進型UPQC串聯(lián)側(cè)三角載波PWM控制59-60
• 4.3 改進型UPQC并聯(lián)側(cè)時鐘定時控制的滯環(huán)PWM控制策略60-61
• 4.4 改進型UPQC串聯(lián)側(cè)電壓空間矢量控制策略61-65
• 4.5 改進型UPQC直流儲能單元控制策略65-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 第五章 仿真分析67-79
• 5.1 改進型UPQC仿真模型67-68
• 5.2 采用滯環(huán)控制和三角載波控制的仿真68-72
• 5.3 采用時鐘定時控制的滯環(huán)控制和空間矢量控制策略的仿真72-77
• 5.4 直流儲能單元控制策略仿真77-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 第六章 結(jié)論79-81
• 參考文獻81-85
• 致謝85-87
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄87

【參考文獻】

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本文編號：797584