电网中无功功率检测分析与补偿装置的设计研究

摘要

随着电力电子技术的发展和各种用电设备对电能质量要求的不断提高，以及这些非线性装置所产生的无功给电网带来越来越严重的危害，电能质量中的无功补偿问题显得越来越重要。无功补偿的方法的方法很多，包括采用同步调相机、并联电容器、静止无功补偿装置(SVC)和静止无功发生器(SVG)。同步调相机动态响应速度慢，发出单位无功功率的有功损耗大，运行维护复杂；并联电容器不能实现无功功率的动态补偿；在实际应用中SVC离不开具有时滞性的大容量储能元件，不能做到瞬时无功控制。与SVC 相比，SVG的响应速度更快，更为重要的是，它使用的电抗和电容元件比传统的SVC 中的电抗器和电容元件小，大大缩小了装置的体积和成本。SVG 以其对系统无功功率补偿的优越性能，成为目前电力系统中最具代表性的无功控制装置之一，是近年来电力系统及控制领域研究的热点。
　　 本文提出了一种基于IGBT的静止无功发生器(SVG)研制方案，对静止无功发生器工作原理进行了深入分析和研究。
　　 文中首先分析了影响无功补偿发生器性能的两个关键技术：无功电流检测技术和电流跟踪控制技术，本文的重点就是这两个关键技术。文章采用基于瞬时无功功率理论的瞬时检测法以增强系统实时性；采用电流直接控制方式，提高了系统的响应速度和控制精度。
　　 最后应用MATLAB软件对无功电流检测算法以及SVG系统进行仿真，对仿真结果进行了分析，验证了本文所设计的SVG系统的正确性。