本文關(guān)鍵詞：智能低壓SVG型無功補償控制器的研究

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【摘要】：無功補償是電力系統(tǒng)的一個重要的研究課題,目前我國的電力系統(tǒng)的規(guī)模日益擴(kuò)大,各種電氣設(shè)備工作所需要的無功功率也在不斷增加,而且無功功率在電網(wǎng)中的分布也越來越復(fù)雜、不合理,對電力系統(tǒng)的規(guī)劃和運行造成很大的影響。而傳統(tǒng)的無功補償裝置技術(shù)較為落后,已經(jīng)無法滿足電力系統(tǒng)補償?shù)囊?因此根據(jù)我國的無功補償?shù)膶嶋H現(xiàn)狀,本文對無功補償技術(shù)進(jìn)行深入的研究,設(shè)計一套智能型SVG無功補償裝置。本文首先闡述無功補償?shù)囊饬x以及當(dāng)前電力系統(tǒng)無功解決方案,分析了靜止無功發(fā)生器(Static Var Generator,SVG)的基本原理和功能模式,在此基礎(chǔ)上建立了數(shù)學(xué)模型并重點研究SVG無功補償控制策略;針對380V電壓等級,提出了額定容量為100kvar無功補償裝置的設(shè)計方案,并從硬件和軟件兩方面進(jìn)行了裝置的研制,使之可以實現(xiàn)從感性無功100kvar到容性無功100kvar雙向的連續(xù)平滑調(diào)節(jié)。在硬件設(shè)計方面,本次研發(fā)采用TI公司生產(chǎn)的高性能低功耗的32位定點DSP(Digital Signal Processor)芯片TMS320F2812作為主控制器,整個硬件系統(tǒng)主要由主電路、DSP控制器、檢測電路、驅(qū)動電路等組成,并對電路中各個元器件進(jìn)行了參數(shù)計算與選型,最終完成了整個硬件電路的設(shè)計與調(diào)試。在軟件設(shè)計方面,采用基于C語言的CCS3.3軟件開發(fā)平臺進(jìn)行編程,完成DSP實現(xiàn)無功補償?shù)能浖绦蛟O(shè)計,包括對電網(wǎng)參數(shù)信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理工作,以及無功功率計算程序和SPWM波的產(chǎn)生程序。本次設(shè)計的創(chuàng)新點是將頻率跟蹤技術(shù)應(yīng)用到SVG裝置中。最后對整個SVG裝置各個功能模塊進(jìn)行了在線調(diào)試以及帶負(fù)載實驗,通過對實驗結(jié)果分析,能夠?qū)崿F(xiàn)自動采樣計算、無功自動補償、故障保護(hù)、數(shù)據(jù)存儲等功能,驗證了整個裝置的合理性。
【關(guān)鍵詞】：無功補償 靜止無功發(fā)生器 數(shù)字信號處理器 頻率跟蹤 電流直接控制
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM714.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• abstract7-11
• 符號和縮略詞說明11-12
• 第一章 緒論12-23
• 1.1 研究背景與意義12-13
• 1.2 當(dāng)前電力系統(tǒng)的概況13-21
• 1.2.1 需要更加穩(wěn)定高效的無功補償方案13-15
• 1.2.2 電力系統(tǒng)電能質(zhì)量解決方案15-17
• 1.2.3 電能質(zhì)量改善的價值體現(xiàn)17-20
• 1.2.4 電能質(zhì)量綜合改善標(biāo)準(zhǔn)20-21
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容21-23
• 第二章 SVG的基本原理和控制方式23-37
• 2.1 SVG基本原理與功能模式23-26
• 2.1.1 SVG工作原理分析23-24
• 2.1.2 SVG無功補償功能實現(xiàn)模式24-25
• 2.1.3 SVG諧波治理功能實現(xiàn)模式25-26
• 2.2 SVG數(shù)學(xué)模型的建立26-28
• 2.3 SVG控制策略分析與研究28-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第三章 SVG硬件系統(tǒng)設(shè)計37-59
• 3.1 SVG系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)37-40
• 3.1.1 SVG系統(tǒng)各個子模塊功能38
• 3.1.2 SVG系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計要求38-39
• 3.1.3 主控制器選用39-40
• 3.2 SVG主電路設(shè)計40-45
• 3.2.1 功率器件的選取41
• 3.2.2 整流電路的計算41-42
• 3.2.3 直流側(cè)電容選擇與設(shè)計42-43
• 3.2.4 交流側(cè)電抗器的確定43-44
• 3.2.5 浪涌吸收電路44-45
• 3.3 信號調(diào)理電路45-54
• 3.4 SVG控制電路的設(shè)計54
• 3.5 驅(qū)動及保護(hù)電路設(shè)計54-56
• 3.6 輔助電源設(shè)計56-57
• 3.7 DSP最小系統(tǒng)及外圍電路設(shè)計57-58
• 3.8 本章小結(jié)58-59
• 第四章 SVG軟件系統(tǒng)設(shè)計59-84
• 4.1 軟件設(shè)計的總體框架59
• 4.2 初始化模塊59-63
• 4.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC模塊63-65
• 4.4 數(shù)據(jù)處理模塊65-77
• 4.4.1 電壓電流有效值的計算66-67
• 4.4.2 無功功率的計算67-70
• 4.4.3 控制系統(tǒng)設(shè)計70-77
• 4.5 SPWM脈沖輸出模塊77-83
• 4.5.1 原理分析77
• 4.5.2 不對稱規(guī)則采樣算法的實現(xiàn)77-79
• 4.5.3 自動跟蹤電網(wǎng)頻率SPWM波產(chǎn)生系統(tǒng)79-82
• 4.5.4 DSP軟件設(shè)計82-83
• 4.6 本章小結(jié)83-84
• 第五章 實驗調(diào)試結(jié)果及分析84-89
• 5.1 數(shù)據(jù)采樣結(jié)果分析84-86
• 5.2 SVG帶負(fù)載后運行結(jié)果分析86-88
• 5.3 本章小結(jié)88-89
• 第六章 總結(jié)與展望89-91
• 參考文獻(xiàn)91-94
• 附錄94-95
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果95-96
• 致謝96-97

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：969813