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电能质量复合调节装置控制策略及接入系统技术研究

作　者: 李永攀
导　师: 丁洪发
学　校: 华中科技大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电能质量复合调节装置闭环控制接入系统技术 MATLAB仿真
分类号: TM761
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 40次
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内容摘要

近年来,电能质量问题得到越来越广泛的关注,电力系统的无功、谐波以及不对称问题一直是人们关注的焦点。在电能质量复合调节装置控制策略及接入系统技术研究中,本文所做的工作如下:全面分析了基于级联多电平逆变器的电能质量复合调节装置(PQCC)及其控制策略。该PQCC结构上采用具有独立直流源的级联H桥多电平逆变器,每个H桥单元结构相同、易于实现电路的模块化设计和封装以及装置的大容量化;在控制策略方面,电压质量调节装置(VQC)和电流质量调节装置(CQC)均采用电压外环加电流内环的双闭环反馈控制。VQC采用负荷电压瞬时值作为外环控制,确保负荷电压能够快速跟踪参考电压,保证装置具有较快的响应速度;而将滤波电容器电流作为内环控制,以提高装置对系统参数及负荷的独立性,确保在各种负荷工况下装置的稳定运行。CQC电压外环的作用是控制装置的直流侧电压,使其稳定在给定值;电流内环的作用是按补偿电流指令进行电流控制,使补偿电流跟踪其指令信号变化,确保装置具有良好的补偿效果。MATLAB仿真验证了该系统结构和控制策略的实用性、有效性。对电能质量复合调节装置接入系统技术进行了仿真研究,主要研究内容有:装置正常运行、系统故障以及装置本身故障时的响应特性。本文首次分析了10kV电压等级下基于级联多电平逆变器结构的PQCC在系统故障情况下的响应特性。对于VQC,仿真研究了负荷侧故障时无限流电抗器和采用附加电抗器两种情况,验证了装置的故障电流限制功能;研究了装置和继电保护及自动化系统配合的问题,指出装置的故障电流限制功能及其本身的保护策略应和相应线路的继电保护配合,装置的运行及调度应纳入相应的配电自动化系统。对装置故障时的响应特性进行了分析,对于不同的故障情况,装置应有不同的响应特性。对于CQC,装置应具备负荷侧短路故障的判定功能,并和线路继电保护及自动化系统进行相关通信。当装置逆变器发生故障时,装置立即按事先设定的程序退出运行,同时封锁触发脉冲。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 课题的来源  9
  1.2 问题的提出  9-10
  1.3 电力系统无功损耗、谐波和三相不对称的产生及其影响  10-12
  1.4 减少电力系统无功、谐波和三相不对称及其影响的措施  12-14
  1.5 本文所做工作及内容安排  14-15
2 电能质量复合调节装置的原理及构成  15-31
  2.1 引言  15
  2.2 工作原理  15-17
  2.3 拓扑结构  17-22
  2.4 补偿目标  22-23
  2.5 控制策略  23-30
  2.6 小结  30-31
3 电压质量调节装置接入系统分析  31-70
  3.1 引言  31
  3.2 电压质量调节装置正常运行时的响应特性  31-49
  3.3 系统故障时电压质量调节装置的响应特性分析  49-64
  3.4 电压质量调节装置本身故障时的响应特性分析  64-68
  3.5 小结  68-70
4 电流质量调节装置接入系统分析  70-93
  4.1 引言  70
  4.2 电流质量调节装置正常运行时的响应特性  70-78
  4.3 系统故障时电流质量调节装置的响应特性分析  78-90
  4.4 电流质量调节装置本身故障时的响应特性分析  90-92
  4.5 小结  92-93
5 全文总结  93-94
致谢  94-95
参考文献  95-100

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