三相三線制低壓靜止無功發(fā)生器的研究
本文選題:無功補償 + 靜止無功發(fā)生器 ; 參考:《南京大學》2015年碩士論文
【摘要】:隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,更多采用電力電子器件的補償裝置在電力系統(tǒng)中得到了應用。其中,靜止無功發(fā)生器作為現(xiàn)代柔性交流輸電系統(tǒng)的重要組成部分,可以連續(xù)補償電力系統(tǒng)所需的感性和容性無功功率,具有控制靈活、響應速度快等優(yōu)點。本文通過理論分析、數(shù)學建模、仿真實驗和系統(tǒng)實現(xiàn),對基于LCL濾波器橋式逆變電路的三相三線制低壓靜止無功發(fā)生器進行了深入的研究。本文首先敘述了電網(wǎng)無功補償?shù)谋匾、無功補償裝置的發(fā)展和研究現(xiàn)狀,然后介紹了三相電路中無功功率的性質(zhì)以及靜止無功發(fā)生器的補償原理。根據(jù)電路理論和坐標變換方法對主電路進行數(shù)學建模,并在此數(shù)學模型的基礎上推導出了基于逆變側(cè)電感電流直接控制的靜止無功發(fā)生器閉環(huán)控制框圖。此外,還介紹了無功電流檢測、電網(wǎng)電壓鎖相、空間矢量調(diào)制的原理,以及電壓和電流調(diào)節(jié)器的頻域設計方法。本文針對靜止無功發(fā)生器輸出電流諧波問題,提出了一種基于滑動窗口DFT諧波檢測、電網(wǎng)側(cè)電感特定次諧波電流前饋補償?shù)姆(wěn)態(tài)諧波優(yōu)化方法,并在Matlab仿真平臺中搭建了系統(tǒng)模型對該方法進行仿真驗證。最后,搭建了一臺三相三線制低壓靜止無功發(fā)生器樣機,在測試平臺中對該樣機進行了開環(huán)和閉環(huán)無功補償實驗,實驗結(jié)果表明各項性能滿足設計指標,同時也驗證了硬件設計的正確性和控制方法的有效性。
[Abstract]:With the development of power electronics technology, more and more compensators using power electronic devices have been applied in power system. As an important part of modern flexible AC transmission system, static var generator can continuously compensate the inductive and capacitive reactive power required by power system, and has the advantages of flexible control and fast response. Through theoretical analysis, mathematical modeling, simulation experiment and system implementation, the three-phase three-wire low-voltage static Var generator based on bridge inverter circuit of LCL filter is studied in this paper. This paper first describes the necessity of reactive power compensation, the development and research status of reactive power compensator, and then introduces the properties of reactive power in three-phase circuit and the compensation principle of static var generator. According to the circuit theory and coordinate transformation method, the mathematical model of the main circuit is established. Based on the mathematical model, the closed-loop control block diagram of the static var generator based on the direct control of the inductance current on the inverter side is derived. In addition, the principle of reactive current detection, power grid voltage phase locking, space vector modulation, and the design method of voltage and current regulator in frequency domain are also introduced. In this paper, aiming at the harmonic problem of output current of static Var Generator, a method of steady-state harmonic optimization based on sliding window DFT harmonic detection and feedforward compensation for specific subharmonic current of power grid inductance is proposed. The system model is built in the Matlab simulation platform to verify the method. Finally, a three-phase three-wire low voltage static Var generator prototype is built, and the open-loop and closed-loop reactive power compensation experiments are carried out on the test platform. The experimental results show that the performance meets the design criteria. At the same time, the correctness of the hardware design and the effectiveness of the control method are also verified.
【學位授予單位】:南京大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TM714.3
【參考文獻】
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,本文編號:1819490
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