ASVG电源电流直接控制策略研究

摘要

20世纪末，大量新型电力电子器件被研发出来，相关的技术越来越完善，促进社会发展的同时，对电力系统运行的稳定性和安全性，输电能力和用电效率，节能等方面也有着不利的影响，谐波污染，设备功率因数低下都严重的降低了输电网电能质量。
　　电网发展现状，迫切需要对电网谐波治理和无功补偿技术进行深入研究，广泛研发应用新设备。随着FACTS(Flexible AC Transmission Systems,柔性交流输电系统)的发展，ASVG(Advanced Static Var Generator,新型静止无功发生器)进入了人们的视野，它是以变换器技术为基础，等效为一个可控电压/电流源，通过控制该电压/电流源的幅值和相位来控制无功功率大小的目的；也是目前电力电子学科中比较活跃的研究课题之一。
　　对ASVG控制方案进行研究，目前ASVG存在电流直接控制和电流间接控制两种基本的控制方法，这两种方法各有其优缺点，通过对比分析，采用电流直接控制方法。对电流直接控制方法，首先对电源电流直接控制与传统的电流直接控制进行对比分析，证明其一致性，即采用电源电流直接控制可以达到传统的电流直接控制一样的控制效果，由于该法只需要检测电源电流，不需要对负载中的无功和谐波进行检测和计算，将使电路大大简化。其次，生成电源电流实时跟踪指令值的PW M信号是实现电源电流直接控制的关键，通过比较各种跟踪型PWM控制技术，对单周控制方法深入研究，用单周控制方法与电源电流直接控制相结合控制AS VG，并通过仿真分析，有效的证明该控制策略的合理性。
　　结合平衡变压器和ASVG，将上述方法应用到同相牵引供电系统中，分析了其基本工作原理，该系统由平衡变压器、负载与补偿系统等三部分组成，平衡变压器的主要作用是实现三相平衡，兼顾无功补偿和滤除谐波的目的；ASVG的主要作用输出无功电流来补偿负载引起的无功电流和抑制谐波电流。给出了系统的主要参数设计方法。
　　对ASVG进行深入分析和研究。首先介绍无功功率动态补偿原理；并通过对ASVG的基本原理的分析，进行数学建模。建立牵引供电系统的平衡变换装置仿真模型，针对YN,vd平衡变压器同相供电方案进行仿真分析。结果表明采用单周控制技术的电源电流直接控制策略是正确的、可行的。

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1 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要研究内容

2 ASVG工作原理及建模

2.1 无功功率动态补偿原理

2.2 ASVG的基本工作原理

2.3 ASVG数学模型

2.4 小结

3 ASVG控制方案与仿真研究

3.1 电流间接与直接控制的优缺点比较

3.2 电源电流直接控制的正确性

3.3 单周控制技术与传统PWM跟踪技术

3 . 4 基于单周控制技术的新型电流直接控制的A SVG

3.5 仿真研究

3.6 小结

4 同相牵引供电系统结构

4.1 系统结构和工作原理

4.2 系统的电压电流关系

4.3 系统的功率关系

4.4 ASVG主电路参数设计

4.5 小结

5 电源电流直接控制的平衡变压器仿真研究

5.1 系统仿真模型

5.2 仿真分析

5.3 小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果