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高压自动TSC无功补偿装置

作　者: 何可
导　师: 佘焱
学　校: 上海交通大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 无功补偿晶闸管投切电容器(TSC) 嵌入式操作系统电容器组保护
分类号: TM761.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 500次
引　用: 3次
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内容摘要

无功补偿在电力系统中逐渐具有越来越重要的地位。而在6000V的高压应用场合,基于电容器组投切方式的无功补偿器又面临着新的技术需要,即电容器组的保护问题。如何对电容器组进行迅速的,有效地保护,是在高压运行环境下关系到无功补偿器能否持续正常运行,无功补偿功能能否实现的重要环节。本文对现有的TSC式和接触器式无功补偿装置进行了研究,针对目前的各种补偿装置的优缺点,设计了一种能够稳定运行于6000V高压线路上的TSC式无功补偿装置。该装置应用了模糊控制和电容器组继电保护的思想,对传统的九区控制法则进行了改进,大大减少了电容器组反复投切的现象,并能够对电容器组的运行状况进行实时的检测,以便随时进行过流,过压和过载等必要保护。本系统主要以电能测量芯片CS5460A,嵌入式处理器LPC2114以及单片机为主,加以各种外围电路,驱动电路,以及各种针对实时控制的算法构成,并由嵌入式系统实现了方便的人机接口,使设备更易操作。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-17
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 无功补偿的发展现状  10-11
  1.3 TSC 无功补偿的基本原理  11-15
    1.3.1 电容补偿基本概念  11-13
    1.3.2 电容器补偿原理  13-14
    1.3.3 无功补偿的作用  14-15
  1.4 本文的主要设计任务  15-16
  1.5 本章小结  16-17
第2章系统总体设计和方案论证  17-28
  2.1 主控制板设计方案  18-20
    2.1.1 控制芯片及外围电路  19-20
    2.1.2 电信号的测量  20
    2.1.3 高电压及大电流的转换  20
  2.2 电容器组保护方案  20-21
  2.3 保护监测板设计方案  21-22
  2.4 显示器与输出设备设计方案  22-23
  2.5 主接线设计方案  23-25
  2.6 电容器补偿容量计算方案  25-27
  2.7 本章小结  27-28
第3章硬件设计  28-45
  3.1 主控制板的设计  28-39
    3.1.1 电源  30-32
    3.1.2 时钟  32
    3.1.3 复位及复位芯片配置  32-33
    3.1.4 电流采样  33-34
    3.1.5 电压采样  34
    3.1.6 相位检测  34-35
    3.1.7 储存芯片设计  35-36
    3.1.8 CS5460A 外围与接口电路的设计  36-39
  3.2 保护监测板设计  39-40
  3.3 电容器组的保护相关电路  40-41
  3.4 晶闸管的触发电路  41-44
    3.4.1 晶闸管的零电压触发  41-43
    3.4.2 晶闸管的串联  43-44
  3.5 本章小结  44-45
第4章控制策略与软件设计  45-64
  4.1 基本控制策略  45-47
  4.2 基于模糊控制的改进  47-53
  4.3 保护控制策略  53-57
  4.4 软件算法实现  57-60
    4.4.1 投切指令计算  57-59
    4.4.2 保护监测指令计算  59-60
  4.5 主程序的设计与安排  60-63
  4.6 本章小结  63-64
第5章人机接口设计  64-69
  5.1 补偿模式的选择  64
  5.2 液晶屏幕的显示  64-68
  5.3 本章小结  68-69
第6章总结  69-71
  6.1 结论  69-70
  6.2 展望  70-71
参考文献  71-74
致谢  74-75
攻读学位期间发表的论文  75

高压自动TSC无功补偿装置

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