学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于磁阀式可控电抗器的配电网无功补偿系统研究

作　者: 刘鹏升
导　师: 粟梅
学　校: 中南大学
专　业: 电气工程
关键词: 配电网 无功补偿 功率因数 磁阀式可控电抗器 滑模控制
分类号: TM761.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 14次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


摘要：经济的发展必然需要电力作为保障,我国电力系统伴随着经济的高速增长而不断发展。在电力系统的发展过程中,无功功率的影响越来越大。虽然电力系统无功功率平衡能够保证系统元器件的可靠运行和电能的稳定传输,但无功功率失衡将造成电能的损失,电能质量的降低,甚至是电力系统的振荡。因此,保证无功功率平衡是电力系统任何时刻都不能忽视的。在现有条件下,无功补偿是保证无功功率平衡的有效方法。由于输电网和配电网的任务不同,所以对无功补偿的要求也有不同。本文主要研究配电网无功补偿,其目的是保证功率因数达标。在众多无功补偿装置中,磁阀式可控电抗器型配电网无功补偿装置最适合我国进行发展利用。论文进行了基于磁阀式可控电抗器的无功补偿系统的研究。论文以可控饱和电抗器的介绍为基础,展开了对磁阀式可控电抗器的工作原理的分析、电磁方程的建立、等效电路的推导、控制特性的求解,在Matlab/Simulink仿真平台上进行了相应仿真分析；根据配电网常见负载和磁阀式可控电抗器的特性,设计了符合生产要求的无源滤波器,利用有理插值方法建立了工作电流和触发控制角之间的直接关系,将瞬时功率理论进行了方便利用的等效代换,将对称分量法应用于不平衡负载的补偿,分析了开环控制方式和闭环控制方式的优缺点,搭建起了整个无功补偿系统的闭环控制框架；在进行无功补偿系统控制器设计前,等效推导出了磁阀式可控电抗器的传递函数,据此先后进行了PI控制器设计和改进前后的滑模变结构控制器设计,并各自进行了仿真分析,总结出改进后滑模控制器的优点。由于高压实验条件有限,论文利用进行了符合实际情况的仿真分析。根据某钢铁厂的实测数据,设置了两种仿真负载参数,两种负载在不同时段内投入工作。仿真结果证明了基于磁阀式可控电抗器的无功补偿系统的有效性、稳定性和快速性,为以后进行高压试验验证打好了基础,同时这也是在我国电力系统中实际推广应用的前提。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 电力系统配电网无功补偿  9-11
    1.1.1 课题研究的背景及意义  9-10
    1.1.2 配电网无功补偿原理  10-11
    1.1.3 功率因数规定标准  11
  1.2 无功补偿装置  11-14
    1.2.1 各类无功补偿装置的对比分析  11-13
    1.2.2 可控饱和电抗器简介及国内外发展现状  13-14
  1.3 本文主要研究内容及章节安排  14-15
第二章 磁阀式可控电抗器工作原理及数学模型  15-31
  2.1 可控饱和电抗器  15-18
    2.1.1 可控饱和电抗器工作原理分析  15-17
    2.1.2 可控饱和电抗器典型状态分析  17-18
  2.2 磁阀式可控电抗器  18-29
    2.2.1 磁阀式可控电抗器工作原理分析  18-19
    2.2.2 磁阀式可控电抗器电磁方程及状态转换  19-23
    2.2.3 磁阀式可控电抗器等效电路  23-25
    2.2.4 磁阀式可控电抗器控制特性  25-29
  2.3 磁阀式可控电抗器仿真分析  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章 基于磁阀式可控电抗器的无功补偿策略分析  31-51
  3.1 FC(固定电容器)滤波器分析  31-35
    3.1.1 单调谐滤波器  32-34
    3.1.2 二阶高通滤波器  34-35
  3.2 有理插值方法分析  35-37
    3.2.1 计算n阶反差商  36-37
    3.2.2 构造有理插值函数  37
  3.3 瞬时功率理论的等效代换  37-42
  3.4 不平衡负载下的对称分量法分析  42-46
  3.5 无功补偿控制系统分析  46-49
    3.5.1 开环控制方式  46-47
    3.5.2 闭环控制方式  47-49
  3.6 本章小结  49-51
第四章 无功补偿控制系统设计  51-63
  4.1 无功补偿电流环控制  52-56
    4.1.1 电流环PI控制器设计  52-54
    4.1.2 系统仿真分析  54-56
  4.2 滑模变结构控制  56-58
    4.2.1 比例切换滑模控制器设计  57
    4.2.2 系统仿真分析  57-58
  4.3 基于趋近律的离散滑模变结构控制  58-61
    4.3.1 基于趋近律的离散滑模控制器设计  59-60
    4.3.2 系统仿真分析  60-61
  4.4 本章小结  61-63
第五章 系统整体分析与总结展望  63-67
  5.1 系统整体分析  63-65
  5.2 总结与展望  65-66
  5.3 本章小结  66-67
参考文献  67-72
攻读学位期间主要的研究成果  72-73
致谢  73

相似论文

  1. 三轴稳定卫星姿态控制方法研究,V448.22
  2. 卫星姿态的磁控制方法研究,V448.222
  3. 基于单周期控制策略的新型高效率PFC电路研究,TM46
  4. 配电网故障定位与网络重构算法的研究,TM727
  5. 角加速度控制系统设计研究,TP273
  6. 分离镜系统的滑模变结构控制及抖振抑制,TP273
  7. 农村小水电上网对配电网线损的影响研究,TM727.1
  8. 车队的车道保持和换道的滑模控制研究,U461
  9. FC+TCR型静止无功补偿装置的研究,TM761.1
  10. 基于DSP的TCR+FC型无功补偿装置的研究,TM761.1
  11. 一款基于L6562的高功率因数电路设计,TN402
  12. 基于OFDM的配电网通信多用户接入控制策略研究,TN919.3
  13. 基于故障指示器的配电网故障定位研究,TM711
  14. 基于dsPIC的静止无功补偿装置数字控制系统的设计,TM761.1
  15. 贵溪市电网规划研究与实践,TM715
  16. 基于交错并联控制的Boost PFC的研究,TM46
  17. 动态无功补偿装置设计及其并网混沌现象分析,TM761
  18. 风电接入对电网的影响及对策研究,TM614
  19. 基于数字化控制的磁阀式可控电抗器的设计与开发,TM47
  20. 有源箝位正激式单级PFC变换器的研究,TM46
  21. LED照明驱动电源的研究与设计,TM923.34

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 > 电压及无功功率自动调整的试验及模拟
© 2012 www.xueweilunwen.com