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基于脉宽调制作用下静止无功发生器的研究

作 者: 牛丽霞
导 师: 李岩
学 校: 沈阳工业大学
专 业: 电力电子与电力传动
关键词: 静止无功发生器 脉宽调制 控制策略 电路实验
分类号: TM761.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 48次
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内容摘要


电机等主要感性负荷工作于电网中并且消耗无功功率,无功功率只是一个虚拟量,它是感性负荷本身做功所消耗的功率,使得电网电压与电流相位相互超前或者滞后,始终达不到统一。通过对上述问题进行分析,将近年来所用的无功功率补偿装置进行对比,本文设计若干全控型电子器件所构成的三相全控桥式整流电路的新型静止无功补偿装置用于调节电网电压与电流的相位。结合脉宽调制技术,并分析了实现脉冲方波的三种算法即规则采样法、自然采样法、等面积法等。针对原有控制系统在控制精度以及跟踪信号实时性较薄弱的缺陷,设计了较为简单实用的调压控制器与之相结合,弥补原有控制系统的不足。应用Matlab/Simulink仿真软件进行仿真分析,从仿真图形上观察是否解决了上述电压电流信号的相位问题,并将功率因数提高到期望值。此外,本文在理论分析的基础上,进行了相应补偿装置实验平台的搭建。在实验过程中主要是跟踪测量电网电压相位角这个重要数据,通过调节相位角来调节电网电压,达到提高功率因数的目的。得到的脉宽波形近似等同于电网电压波形,通过对整个系统电路中的各部分功能电路及参数进行合理设计,最终达到理论与实践相统一,补偿电网电压的目的。本文主要以静止无功发生器为补偿装置,结合脉宽调制方法来调节电压电流相位关系,最终达到补偿电网中所消耗的无功功率的目的。在理论分析的前提下,又进一步进行了实验操作,验证了理论分析和方法的正确性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 课题研究的背景及意义  10-11
  1.2 国内外的研究现状  11-13
    1.2.1 无功补偿装置的研究现状  11-12
    1.2.2 补偿装置控制策略的研究现状  12-13
  1.3 课题研究的主要内容  13-14
第二章 SVG主电路结构及脉冲产生的分析  14-18
  2.1 三相变流器的换流原理及电路结构  14-15
  2.2 脉宽调制(SPWM)的实现  15-17
    2.2.1 实现SPWM的三种主要方法  15-17
    2.2.2 等面积采样法生成SPWM脉冲波形  17
  2.3 本章小结  17-18
第三章 SVG控制策略的研究及仿真分析  18-26
  3.1 SVG控制方法的研究  18-20
    3.1.1 电流的间接控制方式  18-19
    3.1.2 电流的直接控制策略  19-20
  3.2 仿真分析与结果  20-25
    3.2.1 仿真模型的建立  20-24
    3.2.2 仿真结果  24-25
  3.3 本章小结  25-26
第四章 基于SVG装置电路的实现  26-49
  4.1 静止无功发生器电路的系统结构  26-27
  4.2 采样环节的实现  27-39
    4.2.1 主要参数的选取  27
    4.2.2 电路的设计  27-39
  4.3 控制电路设计  39-40
  4.4 主控制开关电路设计  40-42
  4.5 软件程序设计  42-44
  4.6 实验结果分析  44-48
  4.7 本章小结  48-49
第五章 结论  49-50
参考文献  50-52
附录A  52-53
附录B  53-54
在学研究成果  54-55
致谢  55

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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
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