学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

单绕组变压器隔离型多重化SVG装置研制

作　者: 谭胜武
导　师: 李群湛; 王卫安
学　校: 西南交通大学
专　业: 电气工程
关键词: 电能质量 静止无功发生器 SVG 多重化 瞬时无功理论 直接电压控制 载波移相正弦脉宽调制 双DSP+双FPGA
分类号: TM761.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 48次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


目前,随着社会经济的发展,电网中引入了大量的非线性的负载,同时也给电网带来了电压波动,网侧功率因数低,电压三相不平衡,谐波含量大等一系列的电能质量问题。因此,国内外相继推出了一系列的电压波动和谐波标准来保证电网的电能质量。在解决这些电能质量问题的众多无功补偿设备中,基于IGBT的静止无功发生器(Static Var Generator SVG)以其快速响应能力和良好的电压电流特性等优点逐渐成为治理电能质量问题领域的研究热点。作者在所在的工作单位-株洲变流技术国家工程研究中心有限公司从事无功补偿设备的研究和开发工作。本文介绍了作者在近几年中的研究和开发成果—多重化SVG的工程设计。本文以SVG其中的一种拓扑-多重化SVG展开研究。首先介绍了SVG的基本原理,设计了一个补偿容量为±3000kVar的多重化SVG的方案,并计算出了SVG系统的固定电容支路(Fixed Capacitor FC)容量,支路数,每条支路容量,连接电抗器,直流电容,IPM模块等参数；然后在控制策略方面引入了基于瞬时无功理论的无功电流和谐波的提取算法,控制算法方面提出了基于瞬时功率平衡的直接电压控制策略,调制方面采用了多重化载波移相正弦脉宽调制技术和注入三次谐波的SPWM调制方法；最后介绍了控制硬件和软件平台的实现,硬件平台采用以双DSP+双FPGA为主控芯片,以保证软件的计算精度和速度,并保证平台的可扩展性；软件采用C语言的模块化设计,程序可读性和可移植性强。控制系统是不同厂家制造SVG最重要的部分。作者通过实验室试验和样板工程运行来检验此系统的设计效果。试验结果证明：作者所研制的基于单绕组变压器隔离型多重化SVG补偿装置的系统设计合理,无功控制精度高,系统响应时间小于10ms。设备已连续无故障运行超过一年,满足工程实际要求。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 无功补偿的发展现状  11-15
    1.2.1 并联电容器  11
    1.2.2 静止无功补偿器  11-13
    1.2.3 静止无功发生器  13-15
  1.3 论文的研究内容  15-16
第2章 单绕组变压器隔离型SVG的系统设计  16-25
  2.1 SVG工作的基本原理  16-18
  2.2 单绕组变压器隔离型多重化SVG方案设计  18-21
    2.2.1 单重SVG主电路拓扑结构  18-19
    2.2.2 单绕组变压器隔离多重化SVG拓扑结构  19-20
    2.2.3 SVG系统方案设计  20-21
  2.3 主要器件的参数技术及选型  21-25
    2.3.1 变压器变比及连接电抗器计算  21-23
    2.3.2 变流器单元直流电容参数计算  23-24
    2.3.3 变流器关键器件IGBT模块参数计算  24-25
第3章 控制策略和算法  25-47
  3.1 基于瞬时无功理论的无功电流和谐波电流的提取  25-35
    3.1.1 瞬时无功理论原理  25-30
    3.1.2 FPGA软件锁相技术  30-33
    3.1.3 二阶低通滤波器的设计  33-35
  3.2 基于瞬时功率平衡的双闭环控制策略  35-41
    3.2.1 基于瞬时功率平衡的电流电压转换原理  35-37
    3.2.2 传统双闭环的原理  37-38
    3.2.3 基于瞬时功率平衡的双闭环控制  38-41
  3.3 多重化载波移相技术  41-45
    3.3.1 多重化载波移相的基本原理  41-42
    3.3.2 多重化载波移相的谐波分析  42-44
    3.3.3 多重化载波移相SPWM的控制方式  44-45
  3.4 注入三次谐波的SPWM调制方法  45-47
第4章 控制器的实现  47-57
  4.1 控制系统硬件设计  47-53
    4.1.1 控制器的整体结构  47-48
    4.1.2 SVG主控板设计  48-49
    4.1.3 主控芯片介绍  49-50
    4.1.4 模拟信号接入电路  50-51
    4.1.5 带通滤波及信号调理电路  51-52
    4.1.6 AD转换电路  52-53
  4.2 软件设计  53-57
    4.2.1 控制DSP软件  53-55
    4.2.2 外围系统DSP软件  55-57
第5章 试验及工程应用  57-70
  5.1 实验情况  57-66
    5.1.1 关断过电压实验  57-59
    5.1.2 单重三相逆变实验  59-62
    5.1.3 多重并联并网实验  62-64
    5.1.4 自动补偿实验  64-66
  5.2 现场投运情况  66-70
    5.2.1 现场概况  66-68
    5.2.2 运行效果  68-70
结论  70-72
致谢  72-73
参考文献  73-77
攻读硕士学位期间的科技成果  77

相似论文

  1. 有源电力滤波器及其在配电网中的应用,TN713.8
  2. 基于虚拟仪器的电能质量监测研究,TM76
  3. 基于LabVIEW的电能质量监测与分析系统,TM76
  4. 基于Nios Ⅱ的暂态电能质量扰动检测的SOPC设计,TN47
  5. 基于SVG的数据分析图表系统的研究与实现,TP311.52
  6. 电能质量暂态信号数据压缩和消噪的研究,TM711
  7. FPGA在低压SVG中的应用,TN791
  8. 低损耗有源电力滤波器控制器设计,TN713.8
  9. 基于嵌入式技术的电能质量监测系统的研究,TM76
  10. 电能质量监测系统信号处理算法设计与实现,TN911.7
  11. 静止同步补偿器在配电网中作用的研究,TM761
  12. 三相三线制低压SVG控制器的研发与设计,TM714.3
  13. 三相四线制低压SVG研究与设计,TM761
  14. 分布式电源对江门配网运行影响的关键问题研究,TM732
  15. PICC网管系统业务视图系统设计与实现,TP311.52
  16. 三相平衡系统节电器的研究,TM761
  17. PQM电能质量在线监测系统的研发与应用,TM764
  18. 基于双DSP的电能质量监测装置的研发,TM76
  19. 电能质量监测设备综合接入平台设计与实现,TP311.52
  20. 大容量光伏并网系统相关问题研究,TM615
  21. 高速铁路牵引供电品质研究,TM922.3

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化 > 自动调整 > 电压与无功功率的自动调整
© 2012 www.xueweilunwen.com