【摘要】：配電系統中存在著很多不平衡感性負載,其產生的無功和負序電流不僅會增加線路的損耗,還會引起以負序分量啟動的繼電保護裝置誤動作,威脅著電力系統的安全運行。通過并聯補償裝置進行無功補償和不平衡抑制來提高電能質量得到了廣泛的研究。動態(tài)電容器(Dynamic Capacitor,D-CAP)是一種新型的電能質量補償裝置,成本低且性能優(yōu)異,在無功補償領域有著很好的發(fā)展前景。在目前的研究中,動態(tài)電容器已成功實現了動態(tài)的無功補償和諧波抑制,但使用動態(tài)電容器綜合補償不平衡感性負載的無功和負序電流目前還未有人研究。本文針對角形和星形結構Buck型動態(tài)電容器,對其綜合補償不平衡感性負載的無功和負序電流進行了研究。首先分析了D-CAP的基本結構和數學模型。然后研究了三相三線系統中功率因數校正和不平衡抑制之間的關系,分析了使用D-CAP進行負序電流補償的可行性。進一步推導了角形D-CAP補償不平衡負載的等效補償電容表達式,并根據等效補償電容表達式確定了角形D-CAP補償負序電流的能力。然后針對負序電流超出角形D-CAP補償能力的負載,提出一種優(yōu)化補償的方法使得角形D-CAP可以盡最大能力補償不平衡負載的負序電流。由于星形D-CAP在補償不平衡負載時中性點電勢會發(fā)生偏移,且星形D-CAP兩端額定電壓通常是電網相電壓的1.1-1.3倍,所以其補償能力會受到每相額定電壓的限制。本文基于此分析了星形D-CAP的負序電流補償能力,并針對超出其補償能力的負載進行了負序分量限幅,使星形D-CAP可以在不超過額定電壓的情況下盡可能補償負載的負序電流。最后將角形和星形D-CAP的補償特性進行了對比分析,并通過Matlab/Simulink仿真,以及33kVAr/220V三相Buck型D-CAP實驗樣機,驗證了理論分析的正確性和控制策略的有效性。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM53

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