学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

静止无功发生器（SVG）的研究及应用

作　者: 鄢家财
导　师: 党存禄
学　校: 兰州理工大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 静止无功发生器(SVG) 模糊PI控制电压空间矢量控制 SVG并联方式综合并联方式石油钻机(SCR)系统无功补偿
分类号: TM761
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 825次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着现代电力电子装置的广泛应用,高压输电系统和低压用电系统中的非线性负荷、冲击性负荷越来越多,致使电网电能质量变差,主要表现在电网电压的波动和闪变,无功功率的快速变化,谐波电流、电压等。为减轻电网的负担,通常采用无功功率补偿的办法来补偿用电设备的无功需求。但原有的无功功率补偿装置(SVC等)的调节手段和控制的适时性,难以满足现代用电设备的需求,因此研究具有吞吐功能、调节速度快、电网电压低时能够提供较强无功支撑的新型静止无功发生器(SVG),具有重要的意义。对单台SVG,在主电路方面,采用基于PWM逆变器拓扑结构的SVG主电路,在LCL的作用下,其工作时可以做到减少谐波产生;在控制策略方面,提出了模糊PI控制和空间矢量控制相结合的控制方法;整体上采用了双闭环控制,即无功电流内环和逆变器直流侧电压的外环,内外环均采用模糊PI控制方式,可以进行在线参数自整定。并通过仿真验证这种控制方法的可行性和优越性。在实现大容量和补偿的多样性方面,采用多台SVG并联增大容量;采用综合并联实现补偿的多样性、降低损耗、降低成本。对于多台SVG并联方式给出了基于无功功率分配式的并联控制方法、基于限容无互联式的并联控制方法、基于一套互感器无互联式的并联控制方法,很好地解决了开关损耗、开关频率与容量之间的矛盾。对于综合并联控制方式给出了SVG与SVC组合方式的案例分析,提出了组建综合并联补偿装置应该坚持的协调控制原则和无功储能思想。采用本文所论证的方案在石油钻机(SCR)电驱系统中进行了应用,将发电机的励磁调节器与SVG组成综合并联补偿装置。针对SCR系统无功特点,提出了组建这种综合并联补偿装置的三种方案。并对方案一进行了硬软件设计。给出了实测波形对比,验证了本文所述方法的优越性。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-10
插图索引  10-13
第1章绪论  13-23
  1.1 无功功率的基本概念、危害及治理  13-15
    1.1.1 无功功率的基本概念  13
    1.1.2 无功功率的危害  13-14
    1.1.3 无功的治理  14-15
  1.2 无功补偿装置的发展过程和SVC、SVG 优劣性比较  15-19
    1.2.1 FACTS 的简介  15
    1.2.2 无功补偿装置的发展过程  15-16
    1.2.3 SVC、SVG 优劣性比较  16-19
  1.3 SVG 的研究现状及发展趋势  19-21
    1.3.1 SVG 的国内外应用实例  19-20
    1.3.2 SVG 发展趋势  20-21
    1.3.3 SVG 应用范围  21
  1.4 本课题的主要研究内容  21-22
  1.5 本章小结  22-23
第2章 SVG 的基础理论及无功电流检测  23-33
  2.1 功率因数理论  23-25
    2.1.1 正弦电路的功率因数和无功功率  23-24
    2.1.2 非正弦电路的功率因数和无功功率  24-25
  2.2 SVG 的基本理论  25-28
    2.2.1 静止无功发生器主电路的拓扑结构  25-26
    2.2.2 静止无功发生器的基本工作原理  26-28
  2.3 SVG 的无功电流检测  28-32
    2.3.1 常见的几种无功电流检测方法  28-29
    2.3.2 基于瞬时无功功率理论的无功电流检测  29-32
  2.4 本章小结  32-33
第3章 SVG 的控制策略的研究及仿真  33-51
  3.1 SVG 的控制方法  33-35
    3.1.1 电流间接控制  33-35
    3.1.2 电流直接控制  35
  3.2 模糊控制理论和模糊控制器的设计  35-39
    3.2.1 Fuzzy-PI 控制器的原理和结构  36
    3.2.2 Fuzzy-PI 控制器设计  36-39
  3.3 空间矢量控制理论的分析及仿真  39-45
    3.3.1 空间矢量PWM 控制方法的理论  39-42
    3.3.2 空间矢量PWM 控制方法的仿真  42-45
  3.4 基于模糊PI 和空间矢量控制的单台SVG 的实现  45-48
    3.4.1 电流内环设计  45-46
    3.4.2 电压外环设计  46-47
    3.4.3 三相电压型SVG 总体控制实现  47-48
  3.5 仿真结果及分析  48-50
  3.6 本章小结  50-51
第4章基于并联方式实现SVG 大容量和补偿多样性的几种思路  51-63
  4.1 基于SVG 多台模块的并联控制方法  51-55
    4.1.1 基于无功功率分配式的并联控制方法  51-53
    4.1.2 基于限容无互联式的并联控制方法  53-54
    4.1.3 基于一套互感器无互联式的并联控制方法  54-55
  4.2 基于SVG 组成的综合并联补偿控制方法  55-62
    4.2.1 基于SVG 组成的综合并联补偿装置性能分析  55-59
    4.2.2 基于SVG 组成的综合并联补偿装置的组建思路  59-62
    4.2.3 SVG 与其它补偿装置并联在旧设备改造中的应用  62
  4.3 本章小结  62-63
第5章 SVG 在石油钻机SCR 电驱动系统中的工程应用  63-79
  5.1 工程背景  63-64
  5.2 SCR 系统基于SVG 无功补偿的原理  64-69
    5.2.1 SCR 电驱动系统组成及工作原理  64-65
    5.2.2 SCR 系统的无功分析  65-66
    5.2.3 无功补偿方案的选择  66-68
    5.2.4 综合并联补偿方案分析与选择  68-69
  5.3 SVG 的控制系统设计  69-75
    5.3.1 系统的硬件设计  70-71
    5.3.2 系统的软件设计  71-75
  5.4 结果分析  75-78
  5.5 本章小结  78-79
结论与展望  79-81
参考文献  81-85
致谢  85-86
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文  86

静止无功发生器（SVG）的研究及应用

内容摘要

全文目录

相似论文