本文關(guān)鍵詞：配網(wǎng)用戶改進(jìn)型UPQC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略研究

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【摘要】：隨著智能電網(wǎng)和智能變電站的迅速發(fā)展,其配網(wǎng)用戶的結(jié)構(gòu)和電力負(fù)荷也變得日益復(fù)雜,多種電能質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重影響了智能電網(wǎng)用戶的供電可靠性,使得電能質(zhì)量控制技術(shù)的研究成為智能電網(wǎng)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(Unified Power Quality Conditioner -UPQC)是具有綜合電能質(zhì)量控制能力的新型裝置,能夠同時(shí)解決配網(wǎng)用戶多種電能質(zhì)量問(wèn)題,符合智能電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制、綜合控制發(fā)展要求,具有廣闊發(fā)展前景。本文在介紹有源電力濾波器工作原理的基礎(chǔ)上引入U(xiǎn)PQC概念,重點(diǎn)介紹分析UPQC的主電路結(jié)構(gòu)和衍生結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上本文設(shè)計(jì)了一種既具有電源電壓動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償、諧波濾除等綜合電能質(zhì)量調(diào)節(jié)功能,又可作為動(dòng)態(tài)不間斷電源和直流負(fù)荷充電站的配網(wǎng)用戶改進(jìn)型UPQC,并從主電路結(jié)構(gòu)、綜合調(diào)節(jié)功能及工作原理方面對(duì)其組成單元進(jìn)行數(shù)學(xué)建模并對(duì)系統(tǒng)功率流動(dòng)特性進(jìn)行深入分析。由于在電壓電流檢測(cè)過(guò)程中必須時(shí)刻要求電源參考電流的相位跟蹤基波正序電壓,本文針對(duì)基于Park變換的檢測(cè)方法進(jìn)行改進(jìn),使其省去鎖相環(huán)節(jié),得到電壓電流綜合檢測(cè)方法,它能夠?qū)㈦妷簷z測(cè)的結(jié)果直接用于電流諧波和無(wú)功的檢測(cè)中,使電源參考電流一直跟蹤基波正序電壓相位,電流檢測(cè)無(wú)需對(duì)三相電壓進(jìn)行鎖相,取消傳統(tǒng)檢測(cè)方法中針對(duì)三相電壓鎖相環(huán)節(jié),避免由此帶來(lái)的檢測(cè)誤差,并根據(jù)工程背景搭建仿真模型進(jìn)行驗(yàn)證,證明了本文所采用方法能夠?qū)崿F(xiàn)電壓、電流補(bǔ)償量的良好檢測(cè)效果。改進(jìn)型UPQC控制策略是實(shí)現(xiàn)檢測(cè)量完全補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵,主要包含并聯(lián)和串聯(lián)部分的控制。針對(duì)當(dāng)前控制方法存在開(kāi)關(guān)頻率不固定和補(bǔ)償誤差大等缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn),并聯(lián)和串聯(lián)部分分別采用定時(shí)滯環(huán)比較控制和空間電壓矢量控制,并對(duì)兩種控制策略在改進(jìn)型UPQC系統(tǒng)中的應(yīng)用展開(kāi)深入研究,使得控制策略可靠性更高、響應(yīng)速度更快、補(bǔ)償效果更好。最后在電壓、電流綜合檢測(cè)基礎(chǔ)上,針對(duì)當(dāng)前控制方法和本文改進(jìn)控制方法進(jìn)行仿真對(duì)比,驗(yàn)證了本文所采用主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及檢測(cè)和控制方法的有效性。本文通過(guò)對(duì)改進(jìn)型UPQC主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)檢測(cè)方法和控制方法的研究與改進(jìn),從裝置的電能質(zhì)量綜合補(bǔ)償功能,直流儲(chǔ)能單元的充放電功能及快速、高效檢測(cè)和控制方法等方面使其更加適用于國(guó)網(wǎng)河北臨漳縣供電公司賈口110kV智能變電站配網(wǎng)用戶電能質(zhì)量控制工程應(yīng)用實(shí)際。
【關(guān)鍵詞】：電能質(zhì)量 改進(jìn)型UPQC 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) Park變換 矢量控制
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM761
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 引言9-17
• 1.1 課題研究背景及意義9-13
• 1.1.1 智能電網(wǎng)及其發(fā)展前景9
• 1.1.2 配網(wǎng)用戶實(shí)際電能質(zhì)量問(wèn)題調(diào)研分析9-12
• 1.1.3 電能質(zhì)量控制技術(shù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2 統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(UPQC)的提出及研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容14-17
• 第二章 改進(jìn)型UPQC主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理17-39
• 2.1 有源濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理17-22
• 2.1.1 有源電力濾波器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)17-20
• 2.1.2 有源電力濾波器的工作原理20-22
• 2.2 UPQC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理22-29
• 2.2.1 UPQC的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)23-25
• 2.2.2 改進(jìn)型UPQC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其多重電能質(zhì)量調(diào)節(jié)功能25-28
• 2.2.3 改進(jìn)型UPQC系統(tǒng)組成28-29
• 2.3 改進(jìn)型UPQC空間數(shù)學(xué)模型建立29-33
• 2.3.1 改進(jìn)型UPQC串、并聯(lián)換流橋建模29-31
• 2.3.2 改進(jìn)型UPQC直流儲(chǔ)能單元建模31-33
• 2.4 改進(jìn)型UPQC的補(bǔ)償原理及功率流動(dòng)分析33-37
• 2.4.1 改進(jìn)型UPQC補(bǔ)償原理33
• 2.4.2 改進(jìn)型UPQC功率流動(dòng)分析33-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 第三章 改進(jìn)型UPQC綜合檢測(cè)方法的改進(jìn)39-57
• 3.1 典型的改進(jìn)型UPQC檢測(cè)方法概述39-40
• 3.2 瞬時(shí)無(wú)功功率理論的檢測(cè)方法40-44
• 3.2.1 瞬時(shí)無(wú)功功率理論概述40-42
• 3.2.2 基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的p-q檢測(cè)方法42-43
• 3.2.3 基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的i_p-i_q檢測(cè)法43-44
• 3.3 基于Park變換的改進(jìn)型UPQC檢測(cè)方法的改進(jìn)44-50
• 3.3.1 基于Park檢測(cè)方法的改進(jìn)原理45-48
• 3.3.2 改進(jìn)型UPQC綜合檢測(cè)實(shí)現(xiàn)方法48-49
• 3.3.3 改進(jìn)型UPQC電壓電流綜合檢測(cè)的原理框圖49-50
• 3.4 仿真分析50-55
• 3.4.1 仿真軟件的介紹50
• 3.4.2 仿真系統(tǒng)的參數(shù)50-52
• 3.4.3 仿真結(jié)果及其分析52-55
• 3.5 本章小結(jié)55-57
• 第四章 改進(jìn)型UPQC的控制策略57-67
• 4.1 改進(jìn)型UPQC的控制方法57-58
• 4.2 滯環(huán)控制和三角載波比較控制58-60
• 4.2.1 改進(jìn)型UPQC并聯(lián)側(cè)滯環(huán)電流比較控制58-59
• 4.2.2 改進(jìn)型UPQC串聯(lián)側(cè)三角載波PWM控制59-60
• 4.3 改進(jìn)型UPQC并聯(lián)側(cè)時(shí)鐘定時(shí)控制的滯環(huán)PWM控制策略60-61
• 4.4 改進(jìn)型UPQC串聯(lián)側(cè)電壓空間矢量控制策略61-65
• 4.5 改進(jìn)型UPQC直流儲(chǔ)能單元控制策略65-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 第五章 仿真分析67-79
• 5.1 改進(jìn)型UPQC仿真模型67-68
• 5.2 采用滯環(huán)控制和三角載波控制的仿真68-72
• 5.3 采用時(shí)鐘定時(shí)控制的滯環(huán)控制和空間矢量控制策略的仿真72-77
• 5.4 直流儲(chǔ)能單元控制策略仿真77-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 第六章 結(jié)論79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-87
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄87

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：797584