本文關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)三相不平衡負(fù)載的無功補(bǔ)償技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 低壓配電網(wǎng) 三相不平衡 全電容無功補(bǔ)償 過零投切 APF

【摘要】：在低壓220V配電網(wǎng)中,各類不平衡負(fù)載日益增多,導(dǎo)致配電網(wǎng)三相不平衡和線路末端電壓跌落,已經(jīng)不能滿足用戶對電能質(zhì)量要求。無功補(bǔ)償技術(shù)不僅可以對電網(wǎng)中的感性無功功率進(jìn)行補(bǔ)償,來提高電網(wǎng)的功率因數(shù)和降低電網(wǎng)損耗,而且能改善配電網(wǎng)三相不平衡負(fù)載,因此對配電網(wǎng)三相不平衡無功補(bǔ)償技術(shù)的研究具有重要意義。本文分為兩個部分,第一部分首先分析了三相不平衡無功補(bǔ)償?shù)幕驹砗脱a(bǔ)償方式,得到了配電網(wǎng)三相不平衡全電容無功補(bǔ)償最終補(bǔ)償模型；然后根據(jù)非線性約束和組合優(yōu)化問題建立了以系統(tǒng)損耗為目標(biāo)求取最優(yōu)補(bǔ)償容量的非線性約束方程。其次在Matlab/Simulink中搭建配電網(wǎng)三相不平衡負(fù)載的模型,電容器過零投切,根據(jù)仿真數(shù)據(jù)驗(yàn)證了全電容無功補(bǔ)償理論的正確性。同時計(jì)算了全電容無功補(bǔ)償前后系統(tǒng)可以節(jié)約的電能損耗,驗(yàn)證其節(jié)能性。最后,設(shè)計(jì)了全電容無功補(bǔ)償裝置的軟硬件部分,采用運(yùn)算速度高、實(shí)時性好的STM32F207芯片作為控制芯片,16位高精度A/D轉(zhuǎn)換的ADS8556芯片。硬件電路包括采樣電路、檢測電路、控制電路和保護(hù)電路等,軟件設(shè)計(jì)采用C語言編程,主要包含了主程序、中斷子程序等。然后通過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了全電容無功補(bǔ)償裝置基本可以解決配電網(wǎng)三相不平衡問題。第二部分首先分析了有源電力濾波器APF的基本原理和控制策略,然后研究了SVPWM脈沖調(diào)制理論。其次在Matlab/Simulink中搭建基于SVPWM控制的APF模型,改進(jìn)了傳統(tǒng)的電流檢測模塊,使其應(yīng)用到配電網(wǎng)三相不平衡無功補(bǔ)償中。通過仿真分析可知,APF除了可以濾除電網(wǎng)諧波功能外,還可以通過無功補(bǔ)償解決配電網(wǎng)三相不平衡問題。最后對有源濾波器的軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了概述,并與全電容無功補(bǔ)償進(jìn)行了對比。
【關(guān)鍵詞】：低壓配電網(wǎng) 三相不平衡 全電容無功補(bǔ)償 過零投切 APF
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM76
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢9-12
• 1.2.1 國內(nèi)外無功補(bǔ)償技術(shù)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 目前無功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展趨勢10-12
• 1.3 配電網(wǎng)三相不平衡無功補(bǔ)償方法的研究12-13
• 1.3.1 配電網(wǎng)三相不平衡危害12
• 1.3.2 當(dāng)前配電網(wǎng)并聯(lián)電容器無功補(bǔ)償接線形式12-13
• 1.4 本論文的主要研究工作13-16
• 1.4.1 配電網(wǎng)三相不平衡全電容無功補(bǔ)償裝置的研制14
• 1.4.2 APF在配電網(wǎng)三相不平衡無功補(bǔ)償研究14-16
• 第二章 配電網(wǎng)三相不平衡全電容無功補(bǔ)償算法研究16-29
• 2.1 △形接法的不對稱負(fù)荷無功補(bǔ)償理論公式推導(dǎo)16-20
• 2.1.1 相間接純電阻的情況16-18
• 2.1.2 相間接純電抗的情況18-19
• 2.1.3 相間接△形負(fù)載的情況19-20
• 2.2 Y形接法的不對稱負(fù)荷無功補(bǔ)償理論公式推導(dǎo)20-25
• 2.2.1 單相對地接純電阻的情況20-23
• 2.2.2 單相對地接純電抗負(fù)載的情況23
• 2.2.3 負(fù)荷為Y形對地連接的情況23-25
• 2.3 △形和Y形混合接法的不對稱負(fù)荷無功補(bǔ)償理論公式推導(dǎo)25-26
• 2.4 三相不平衡無功補(bǔ)償算法優(yōu)化研究26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 配電網(wǎng)三相不平衡全電容無功補(bǔ)償算例仿真驗(yàn)證29-41
• 3.1 配電網(wǎng)三相不平衡全電容無功補(bǔ)償模型搭建29
• 3.2 配電網(wǎng)三相不平衡全電容無功補(bǔ)償算例仿真29-38
• 3.2.1 0.4kv配電網(wǎng)系統(tǒng)夏季某時刻負(fù)荷的仿真驗(yàn)證29-33
• 3.2.2 0.4kv配電網(wǎng)系統(tǒng)冬季某時刻負(fù)荷的仿真驗(yàn)證33-35
• 3.2.3 0.4kv配電網(wǎng)系統(tǒng)全天負(fù)荷的仿真驗(yàn)證35-38
• 3.3 配電網(wǎng)三相不平衡無功補(bǔ)償?shù)墓?jié)能效果38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第四章 全電容無功補(bǔ)償控制軟硬件設(shè)計(jì)及現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)41-57
• 4.1 全電容無功補(bǔ)償裝置綜述41
• 4.2 全電容無功補(bǔ)償控制原理41-42
• 4.3 全電容無功補(bǔ)償控制器硬件設(shè)計(jì)42-49
• 4.3.1 CPU模塊43
• 4.3.2 基于ADS8556數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)43-45
• 4.3.3 過零檢測模塊45
• 4.3.4 投切電路45-46
• 4.3.5 電源模塊46
• 4.3.6 看門狗電路46
• 4.3.7 時鐘電路46-47
• 4.3.8 NOR FLASH S29G128P47
• 4.3.9 數(shù)據(jù)存儲器IS61WV102447-48
• 4.3.10 10M/100M網(wǎng)卡48-49
• 4.3.11 TFT顯示屏49
• 4.4 全電容無功補(bǔ)償控制器軟件設(shè)計(jì)49-53
• 4.4.1 主程序設(shè)計(jì)50-51
• 4.4.2 投切控制模塊51-52
• 4.4.3 無功補(bǔ)償裝置的保護(hù)判據(jù)52-53
• 4.5 配電網(wǎng)三相不平衡全電容無功補(bǔ)償現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)53-56
• 4.5.1 配電網(wǎng)三相不平衡全電容無功補(bǔ)償柜概述53-55
• 4.5.2 配電網(wǎng)三相不平衡全電容無功補(bǔ)償現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)結(jié)果55-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第五章 APF在配電網(wǎng)三相不平衡無功補(bǔ)償中的應(yīng)用57-78
• 5.1 有源電力濾波器的無功補(bǔ)償57-58
• 5.1.1 有源濾波器傳統(tǒng)濾除諧波的無功補(bǔ)償57
• 5.1.2 有源電力濾波器對三相不平衡負(fù)載基波電流的無功補(bǔ)償57-58
• 5.2 APF電流檢測和控制策略的研究58-64
• 5.2.1 改進(jìn)的基于瞬時電流分解的APF電流檢測方法58-61
• 5.2.2 SVPWM技術(shù)原理61-63
• 5.2.3 APF基于SVPWM控制算法63-64
• 5.3 APF對配電網(wǎng)三相不平衡負(fù)載無功補(bǔ)償模型搭建及仿真分析64-69
• 5.3.1 APF對配電網(wǎng)三相不平衡負(fù)載無功補(bǔ)償模型64-65
• 5.3.2 有源電力濾波器在配電網(wǎng)三相不平衡無功補(bǔ)償應(yīng)用仿真分析65
• 5.3.3 三相不平衡負(fù)載單獨(dú)補(bǔ)償65-67
• 5.3.4 對包括不平衡負(fù)荷和含整流設(shè)備的非線性負(fù)荷等負(fù)載補(bǔ)償時67-69
• 5.4 APF硬軟件設(shè)計(jì)69-77
• 5.4.1 APF硬件設(shè)計(jì)69-75
• 5.4.2 APF軟件概述75-76
• 5.4.3 APF和全電容無功補(bǔ)償在三相不平衡應(yīng)用中軟硬件對比76-77
• 5.5 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-82

【相似文獻(xiàn)】

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