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并联动态电压调节器的分析与控制

作　者: 张坤
导　师: 何仁平
学　校: 华中科技大学
专　业: 电工理论与新技术
关键词: 电能质量并联动态电压调节器状态反馈解耦控制系统仿真
分类号: TM761.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 55次
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内容摘要

传统的配电网静止同步补偿器(D_STATCOM)只有两种稳定的运行状态,即感性无功状态和容性无功状态。尽管输出电压的相角与幅值可以控制,但是由于没有有功容量,在稳态时相角与幅值不能各自独立地进行调整。所以,不可能同时改变有功功率与无功功率。然而,并联动态电压调节器的输出电压是完全可控的,因而能够提供与系统电压相量呈任意相角的交流电流,这就使得并联动态电压调节器能在四个象限中发出/吸收有功功率与无功功率,且有功功率与无功功率的控制是独立的。本文首先从介绍并联动态电压调节器的工作原理入手,较深入地分析了并联动态电压调节器的工作特性,并根据系统的等效电路模型,建立了并联动态电压调节器的电压型变流器在三相静止坐标系下和在两相同步旋转坐标系(d ,q)下的数学模型。在此基础上,对并联动态电压调节器的电压型变流器的直流侧和交流侧的工作特性作了进一步的分析。其次,本文在第三章分析了并联动态电压调节器的三相电压型变流器的状态反馈解耦控制方案,以及它的电流内环控制系统和电压外环控制系统的设计方法。本文的最后根据并联动态电压调节器结构框图和其变流器电路模型,利用MATLAB R2008a的仿真软件Simulink中的Power System模块建立了380V电压等级的并联动态电压调节器系统的仿真模型。针对系统突加、突减负载,电网欠电压,电网过电压,电网电压波动以及供电中断五种情况在无并联动态电压调节器和有并联动态电压调节器条件下的仿真结果作了详细的分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-20
  1.1 配电网的主要电能质量问题及其危害  8-10
  1.2 电能质量问题的解决措施及研究现状  10-17
  1.3 电能存储技术的基本特性及研究现状  17-18
  1.4 并联动态电压调节器的提出及其应用  18-19
  1.5 本文主要工作  19-20
2 并联动态电压调节器的分析  20-36
  2.1 并联动态电压调节器的工作原理及其特性  20-22
  2.2 并联动态电压调节器的变流器的数学模型  22-27
  2.3 并联动态电压调节器的变流器交流侧分析  27-32
  2.4 并联动态电压调节器的变流器直流侧分析  32-35
  2.5 本章小结  35-36
3 并联动态电压调节器的控制  36-43
  3.1 并联动态电压调节器的变流器状态反馈解耦控制  36-38
  3.2 并联动态电压调节器的电流内环控制系统的设计  38-40
  3.3 并联动态电压调节器的直流侧电压控制器的设计  40-42
  3.4 并联动态电压调节器的接入点电压控制器的设计  42
  3.5 本章小结  42-43
4 并联动态电压调节器的仿真  43-59
  4.1 突加突减负载的仿真分析  44-47
  4.2 配网欠压过压的仿真分析  47-53
  4.3 配网电压波动的仿真分析  53-56
  4.4 配网供电中断的仿真分析  56-58
  4.5 本章小结  58-59
5 全文总结  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-64

并联动态电压调节器的分析与控制

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