我國低壓配電網(wǎng)多采用三相四線制供電方式,由于三相負荷分配不均、單相隨機性負荷、居民用電三相不同步等原因會造成三相不平衡,會加劇電壓偏差、線損等問題,嚴重時會影響配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。為了降低配電網(wǎng)三相不平衡運行的不利影響,本文研究了三相-單相供電結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)供電方式。首先,提出了一種基于三相-單相交直交變換器的配電網(wǎng)供電方式,該方式將配電變壓器低壓側(cè)的三相交流電通過交直交變換器變換為單相交流電向用戶供電,并增設了濾波器。從建設投資、運行性能方面分析了所提出供電方式,并分析了其運行可靠性。在此基礎上,提出一種投切式三相-單相供電裝置,可根據(jù)三相不平衡度切換為三相-單相運行或三相四線制運行,給出了投切判據(jù)及切換邏輯。其次,對基于電力電子變壓器的三相-單相供電方式進行了研究。給出了三相-單相電力電子變壓器的各級結(jié)構(gòu)、控制方式,并從可靠性、電能質(zhì)量等方面進行了研究,給出了該供電方式的適用場合。在供電半徑與用戶負荷分布相同的條件下,利用PSCAD/EMTDC建立了三相四線制及基于交直交變換器和電力電子變壓器的三相-單相供電方式等三種模型,進行了不同運行工況下的仿真計算,對比分析了配電網(wǎng)的電壓偏差、... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

換相開關(guān)型三相不平衡調(diào)節(jié)裝置

1.緒論3圖1-1換相開關(guān)型三相不平衡調(diào)節(jié)裝置Fig.1-1Commutationswitchtypethree-phaseunbalanceadjustmentdevice雖然與傳統(tǒng)的手動調(diào)節(jié)負荷方法來比，這種通過換相開關(guān)解決三相不平衡的措施不依賴人工、可以在線調(diào)整，提高了調(diào)節(jié)效率，在實際生產(chǎn)中取得了一定的成效。但該方法目前仍存在著建設成本較高、控制算法及換相判據(jù)的設定復雜、不能連續(xù)調(diào)節(jié)、只能一定程度上改善三相不平衡等技術(shù)問題。（3）電力電子型三相不平衡調(diào)節(jié)裝置如圖1-2所示，電力電子型的三相不平衡調(diào)節(jié)裝置[10]是通過采集系統(tǒng)的三相電流信息后發(fā)送至邏輯信號處理單元，由邏輯信號處理單元對不平衡電流進行分析計算，通過控制算法確定系統(tǒng)所需的補償電流，再由控制器將控制信號送至驅(qū)動電路，從而向節(jié)點注入系統(tǒng)所需的補償電流，使得系統(tǒng)維持三相電流對稱。圖1-2電力電子型三相不平衡調(diào)節(jié)裝置Fig.1-2Powerelectronictypethree-phaseunbalanceadjustmentdevice

西安理工大學工程碩士專業(yè)學位論文6圖1-3SBN直流配電系統(tǒng)Fig.1-3SBNDCpowerdistributionsystem1.3論文的主要工作本文重點研究了三相-單相供電結(jié)構(gòu)的低壓配電系統(tǒng)對三相不平衡的治理問題，分別對采用三相-單相交直交變換器與采用三相-單相電力電子變壓器的兩種供電方案進行了研究。在考慮了配電網(wǎng)中居民用戶或農(nóng)網(wǎng)用戶電力負荷用電特點的基礎上，研究了所提出供電方式的拓撲結(jié)構(gòu)與控制方案，并提出了一種基于交直交變換器的投切式三相-單相供電裝置，研究了該供電方式的工作原理與裝置投切判據(jù)，并對其可靠性進行了分析，給出了適用場合。以配電網(wǎng)電能質(zhì)量為切入點，在PSCAD/EMTDC仿真環(huán)境中建立了基于三相-單相交直交變換器與三相-單相電力電子變壓器兩種供電方式仿真模型，通過與我國配網(wǎng)普遍采用的三相四線制供電方式進行比較，并分析了三相-單相供電方式對于我國配電網(wǎng)建設工作的意義，最后通過在不同三相不平衡運行條件下的仿真算例驗證了模型的可行性。本文主要研究工作包括以下幾個方面：首先，本文介紹了配電網(wǎng)電能質(zhì)量問題的研究背景與意義，分析了系統(tǒng)不對稱運行造成的因素及所帶來的問題，分析了目前不同治理措施的應用效果，并對目前直流配電網(wǎng)的發(fā)展特點進行了分析。其次，本文對基于三相-單相交直交變換器的配電網(wǎng)供電方式進行了研究，建立了該方式的供電模型，給出了其拓撲結(jié)構(gòu)，并研究了各部分的控制方法。從經(jīng)濟性、可靠性、電能質(zhì)量等方面對該供電方式進行了分析。提出了一種基于交直交變換器的投切式三相-單相供電裝置。所提出的供電裝置可根據(jù)系統(tǒng)運行狀態(tài)在三相-單相供電方式與三相四線制方式間切換。最后通過仿真試驗將該供電方式與三相四線制系統(tǒng)進行對比，給出了仿真數(shù)據(jù)與分析結(jié)果。


本文編號：2919929