本文關鍵詞：基于瞬時無功功率理論的STATCOM諧波和無功電流檢測研究

  更多相關文章： STATCOM 電流檢測 改進檢測法 瞬時無功功率理論 鎖相環(huán)

【摘要】：近年來,隨著電力電子技術的迅猛發(fā)展,其在電力系統(tǒng)中的應用范圍也越來越廣泛。消耗無功功率的負載也日漸增多。在給人們的生活帶來極大便利的同時,也憑添了些許弊端,比如諧波涌現以及無功功率損耗大等。為保證電力系統(tǒng)的電能質量,諧波抑制和無功補償已經成為亟待解決的研究熱點。目前進行諧波抑制和無功補償的主要裝置是靜止同步補償器(STATCOM)。靜止同步補償器在進行諧波抑制和無功補償的關鍵在于對于諧波和無功電流實現實時精確的檢測,這也是后續(xù)完成諧波抑制和無功補償的第一步。它的檢測原理是基于被普遍認可并大規(guī)模應用的“瞬時無功功率”理論。基于該理論派生出來的兩種傳統(tǒng)檢測方法ip-iq法和p-q法也在市場中得到大規(guī)模應用。該方法能夠在三相電壓不發(fā)生畸變的情況下且負載保持對稱時,實時精確的完成對諧波和無功電流的檢測。然而,如果電網中電壓發(fā)生畸變或不對稱的情況下,p-q法存在嚴重的檢測誤差；而ip-iq法由于受到鎖相環(huán)的影響,導致無法將無功電流從檢測電流中分離出來,無法完成檢測。針對傳統(tǒng)檢測法的局限性,本文以“瞬時無功功率”為理論指導,在傳統(tǒng)方法檢測原理以及優(yōu)越性的基礎上進行改進,為改進傳統(tǒng)檢測方法的局限性,提出一種改進檢測方法。該方法不含有鎖相環(huán),采用數學運算模塊代替鎖相環(huán)完成對基波電壓角頻率和初相角的獲取,以此避免了ip-iq法在電壓畸變時由于鎖相環(huán)而導致的對無功電流檢測的影響,并使得檢測電路更為簡化。將傳統(tǒng)檢測方法在電壓無畸變時和電壓發(fā)生畸變時的兩種情況下進行對比,分析了兩種傳統(tǒng)算法在不同情況下的檢測精確度和產生誤差的原因。對于本文所提出的改進算法也在兩種情況下進行仿真分析,并將檢測結果分別與傳統(tǒng)方法不同情況下的檢測結果對比,最后將對比結果匯總成表格的形式進行分析。本文在Matlab中的Simulink條件下進行模型搭建,通過仿真結果對比了傳統(tǒng)檢測方法在電壓無畸變和電壓畸變情況下的檢測精度,并在同一仿真條件下對于改進檢測方法在以上兩種假設條件下完成仿真,經過與傳統(tǒng)檢測方法仿真結果的對比,證實了該方法在電壓畸變情況下仍然可以實現諧波和無功電流的精確檢測。
【關鍵詞】：STATCOM 電流檢測 改進檢測法 瞬時無功功率理論 鎖相環(huán)
【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM714.3;TM933
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 引言11-12
• 1.2 諧波問題及研究現狀12-15
• 1.2.1 諧波的定義及其產生12-13
• 1.2.2 諧波的危害與治理13-15
• 1.3 電力系統(tǒng)中諧波的基本概念與標準15-17
• 1.3.1 電力系統(tǒng)諧波的有關定義15
• 1.3.2 諧波的相關標準15-17
• 1.4 無功的產生與影響17
• 1.5 諧波和無功電流檢測方法的現狀分析17-18
• 1.6 本文的主要研究內容18-20
• 第二章 靜止同步補償器(STATCOM)20-30
• 2.1 無功補償裝置的現狀與發(fā)展趨勢20-22
• 2.1.1 無功補償裝置的研究現狀20-21
• 2.1.2 無功補償裝置的發(fā)展趨勢21-22
• 2.2 STATCOM國內外的應用現狀22-24
• 2.3 STATCOM的工作原理24-29
• 2.3.1 不計及損耗的STATCOM24-25
• 2.3.2 考慮損耗25-26
• 2.3.3 多重化結構26-27
• 2.3.4 多電平技術的STATCOM結構圖27-29
• 2.3.5 混合級聯式多電平STATCOM電路結構29
• 2.4 本章小結29-30
• 第三章 瞬時無功功率理論30-41
• 3.1 α-β坐標系下的瞬時無功功率理論31-36
• 3.2 dq0坐標系下瞬時無功功率理論36-39
• 3.3 本章小結39-41
• 第四章 瞬時無功功率理論的諧波和無功電流檢測法41-55
• 4.1 p-q檢測法41-47
• 4.1.1 p-q檢測法的原理41-43
• 4.1.2 p-q檢測法的仿真分析43-47
• 4.2 ip-iq檢測法47-53
• 4.2.1 ip-iq檢測法的檢測原理47-48
• 4.2.2 ip-iq檢測法的仿真分析48-53
• 4.3 傳統(tǒng)方法的局限性53-54
• 4.4 本章小結54-55
• 第五章 基于瞬時無功功率理論的無鎖相環(huán)改進檢測法55-68
• 5.1 鎖相環(huán)的工作原理及其存在問題55-58
• 5.2 無鎖相環(huán)的改進檢測方法58-66
• 5.2.1 改進檢測法的原理58-61
• 5.2.2 仿真模型61-63
• 5.2.3 改進檢測法的仿真結果對比分析63-66
• 5.3 本章小結66-68
• 第六章 論文總結與展望68-70
• 6.1 論文總結68-69
• 6.2 論文展望69-70
• 參考文獻70-72
• 致謝72-73
• 攻讀碩士學位期間論文發(fā)表情況73

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