基于DSP控制的单相静止无功发生器的分析与研制

摘要

电力系统中存在着大量的非阻性负载，使电网中存在着大量无功功率流动，这些无功功率增大了系统的容量并成为系统的干扰源。传统的无功补偿措施补偿精度以及速度都难以满足实时性要求。静止无功发生器(Static Var Generator-SVG)由于采用了全控式开关器件，能主动地控制无功功率，同时由于采用了反馈控制策略，使得SVG具有较好的动态响应速度以及控制精度。
　　本文针对SVG技术进行了相关研究工作，分析了针对电压型SVG拓扑的几种控制策略，介绍比较了基于无功功率理论的几种无功电流检测方法。在理论分析的基础上，给出了电压型SVG的整体设计，包括关键电路元器件的参数选取以及关键电路的详细设计。最后，针对所设计SVG，利用Simulink仿真软件，本文搭建了相应的仿真平台。通过仿真波形，验证了所设计的SVG对不同性质的负载都能保证良好的补偿效果，并对负载突变情况拥有较快的响应速度。

目录

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摘要

图表清单

第一章 绪论

1．1 论文研究背景及意义

1．1．1 电力系统无功功率产生的原理及危害

1．1．2 无功补偿技术的发展

1．2 本文主要研究内容

第二章 静止无功补偿(SVG)技术

2．1 SVG技术简介

2．2．1 电压型SVG拓扑

2．2．3 单相桥结构工作原理

2．2．4 SVG工作原理

2．3 本章小结

第三章 静止无功补偿(SVG)控制策略

3．1 无功功率理论

3．2 SVG控制建模

3．3 SVG控制策略

3．3．2 SVG电流的直接控制

3．3．3 SVG电流控制策略对比

3．4 无功电流的检测原理

3．5 本章小结

第四章 静止无功发生器的仿真和设计

4．1 基本结构

4．2 SVG仿真

4．2．1 电容电压调节模块

4．2．2 电量转换模块

4．2．3 PWM产生模块

4．3 仿真结果分析

4．3．1 SVG对系统影响

4．3．2 感性负载突变对系统影响

4．3．3 容性负载突变对系统影响

4．4 参数设计

4．4．1 元件选取

4．4．2 驱动电路设计

4．4．3 保护电路设计

4．4．4 信号调理电路设计

4．5 软件设计

4．5．1 系统配置

4．5．2 软件程序设计

4．5．3 PWM脉冲发生

4．6 本章小结

第五章 SVG实验验证和分析

5．1 实验平台与测试方法

5．2 实验结果分析

5．2．1 开环稳态无功补偿实验

5．2．2 闭环动态补偿实验

5．3 实际案例分析

5．3．1 变电所一次系统基本情况

5．3．2 改造前10kV侧无功问题

5．3．3 改造方案和设备投入运行的实际效果分析

5．4 本章小节

第六章 工作总结及展望

6．1 本文的主要工作

6．2 下一步要完成的工作

参考文献

致谢