本文關(guān)鍵詞：新型無功補償技術(shù)及其在分布式發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用

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【摘要】：隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重和能源危機的不斷加劇,可再生能源的開發(fā)和利用越來越受到人們的關(guān)注。傳統(tǒng)能源的緊缺將會嚴(yán)重制約經(jīng)濟發(fā)展和社會進步。同時,在對傳統(tǒng)能源進行開發(fā)和使用過程中會對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。綜上所述,新能源和可再生能源的發(fā)展將是未來能源發(fā)展的必由之路。在新能源和可再生能源利用方面,分布式發(fā)電系統(tǒng)是不可缺少的部分。但是分布式發(fā)電系統(tǒng)存在著電壓穩(wěn)定性問題。本文介紹一種新型無功補償技術(shù)—靜止型磁能恢復(fù)開關(guān)(SVC-MERS),通過對分布式發(fā)電系統(tǒng)進行無功補償來達到其電壓穩(wěn)定的要求。本論文的主要工作是對SVC-MERS的工作特性進行分析研究,并對其控制策略進行優(yōu)化,改善其工作特性。同時,對SVC-MERS在分布式發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用進行分析和研究。本文首先對磁能恢復(fù)開關(guān)(MERS)進行介紹。MERS有全橋型、半橋型、單開關(guān)型三種拓撲結(jié)構(gòu)。隨后在闡述SVC-MERS控制策略和基本工作原理的基礎(chǔ)上對其建立數(shù)學(xué)模型并對其工作特性進行分析和研究,提出相應(yīng)的優(yōu)化和改善的措施,并進行仿真驗證。其次,對SVC-MERS在分布式發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用展開研究。相對于同步發(fā)電機,異步發(fā)電機具有價格便宜,維修方便,體積小等優(yōu)點。但是異步發(fā)電機的輸出電壓會隨著負載的增大而變小,需要通過無功補償?shù)姆椒▉矸�(wěn)定其輸出電壓。本文將構(gòu)建一種基于SVC-MERS的異步發(fā)電機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型,并搭建仿真模型,對其進行仿真驗證。最后,對SVC-MERS實驗樣機的硬件電路和軟件系統(tǒng)進行設(shè)計和展開實驗,并搭建基于SVC-MERS的異步發(fā)電機系統(tǒng)實驗平臺進行實驗。
【關(guān)鍵詞】：分布式發(fā)電系統(tǒng) 無功補償 磁能恢復(fù)開關(guān) 異步發(fā)電機 穩(wěn)壓控制
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM761.12
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題背景和意義9-11
• 1.1.1 課題背景9-10
• 1.1.2 課題意義10-11
• 1.2 無功補償?shù)谋尘昂蛧鴥?nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 串聯(lián)無功補償技術(shù)11-14
• 1.2.2 并聯(lián)無功補償技術(shù)14-18
• 1.3 本論文的任務(wù)以及章節(jié)安排18-19
• 第2章 基于MERS的無功補償技術(shù)19-33
• 2.1 MERS的基本概念及發(fā)展歷程19-20
• 2.2 MERS無功補償?shù)慕Y(jié)構(gòu)拓撲組20-24
• 2.2.1 全橋型MERS20-21
• 2.2.2 半橋型MERS21-22
• 2.2.3 單開關(guān)型MERS22-23
• 2.2.4 各種MERS結(jié)構(gòu)的比較23-24
• 2.3 SVC-MERS的基本原理24-25
• 2.4 SVC-MERS的工作模式25-30
• 2.4.1 平衡模式25-26
• 2.4.2 不連續(xù)模式26-28
• 2.4.3 直流偏置旁路模式28-29
• 2.4.4 SVC-MERS的無功功率補償特性分析29-30
• 2.5 和現(xiàn)有其他無功補償技術(shù)的比較30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第3章 SVC-MERS工作特性分析及優(yōu)化控制33-46
• 3.1 單相SVC-MERS的數(shù)學(xué)模型33-35
• 3.2 三相系統(tǒng)中星形連接的SVC-MERS的工作特性35-38
• 3.2.1 SVC-MERS的X_L/X_C參數(shù)35-36
• 3.2.2 星形連接SVC-MERS的控制參數(shù)V_(Cmin)和γ36-37
• 3.2.3 用以減小諧波的優(yōu)化控制策略37-38
• 3.3 三相系統(tǒng)中三角形連接的SVC-MERS的工作特性38-42
• 3.3.1 三相系統(tǒng)中SVC-MERS線電流的數(shù)學(xué)模型38-40
• 3.3.2 三角形連接的SVC-MERS的控制參數(shù)V_(Cmin)和γ40-41
• 3.3.3 用以減小諧波的優(yōu)化控制策略41-42
• 3.4 仿真分析42-45
• 3.4.1 三相系統(tǒng)中星形連接的SVC-MERS仿真分析42-44
• 3.4.2 三相系統(tǒng)中三角形連接的SVC-MERS仿真分析44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 SVC-MERS在分布式發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究46-67
• 4.1 分布式發(fā)電系統(tǒng)46-47
• 4.2 異步發(fā)電機的自勵發(fā)電原理47-51
• 4.2.1 異步發(fā)電機的兩種工作狀態(tài)47
• 4.2.2 異步發(fā)電機自勵建壓過程47-49
• 4.2.3 自勵式異步發(fā)電機建壓的必要條件49-51
• 4.3 異步發(fā)電機的電壓穩(wěn)定性研究51-57
• 4.3.1 異步發(fā)電機的等效電路51-55
• 4.3.2 電容值的確定55
• 4.3.3 負載和電容對異步發(fā)電機端電壓的影響55-57
• 4.4 基于SVC-MERS的異步發(fā)電機系統(tǒng)的電壓控制方法57-61
• 4.4.1 三相平衡負載條件下的穩(wěn)壓控制方法57-60
• 4.4.2 不平衡負載條件下的穩(wěn)壓控制方法60-61
• 4.5 仿真分析61-66
• 4.5.1 PSIM軟件簡介61-62
• 4.5.2 基于SVC-MERS的異步發(fā)電機系統(tǒng)仿真研究62-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 第5章 硬件和軟件設(shè)計67-77
• 5.1 SVC-MERS的硬件設(shè)計67-71
• 5.2 SVC-MERS的軟件設(shè)計71-72
• 5.3 實驗72-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 總結(jié)與展望77-79
• 參考文獻79-83
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間獲得的研究成果83-84
• 致謝84

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本文編號：1135798