无功理论与非对称情况下静止无功补偿控制器的研究

摘要

目前，关于无功功率的定义尚无统一的定论，对于无功功率检测的理论基础还停留在传统的无功功率定义下。因此，在电网谐波污染日益严重的今天，迫切需要一个较为合理的无功定义和无功检测方法。 电力电子器件的广泛使用，使得电力系统中增加了大量的非线性负载，同时三相不对称性也日益严重，这对三相无功功率的补偿方法提出了新的课题。 同时，电力电子技术的发展，使无功补偿装置由调相机、串联(或并联)电容、电感补偿，发展到静止无功补偿器SVC(Static Vat Compensator)，为电力系统提供了新的强有力的可控工具。由于SVC具有突出的调节快速性，因此，深入研究SVC控制在电力系统无功补偿中的作用具有重要意义。 本文首先对目前比较流行的无功功率定义方法做了较为详细的分析和比较，着重研究了基于任意波形周期电压电流的无功功率定义方法：然后介绍了FC+TCR型SVC的基本结构和工作原理，重点讨论了非对称补偿原理：再将基于任意波形的无功功率定义方法作为理论基础引入到非对称负载的无功补偿方法上，提出了一种改进的无功补偿方法；最后通过Matlab对该方法做了深入的仿真研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

1概述

1.1研究背景

1.2无功功率问题、谐波问题的历史现状与发展

1.2.1无功功率问题

1.2.2谐波问题研究

1.3课题意义、目的和任务

1.3.1本课题的意义

1.3.2本课题的目的和任务

1.3.3本文的内容安排

2无功功率与谐波概述

2.1无功功率和谐波的基本概念

2.1.1谐波的定义

2.1.2无功功率的物理意义

2.2谐波与无功功率的产生

2.3无功功率的影响及谐波的危害

2.3.1无功功率的影响

2.3.2谐波的危害

2.4无功功率与功率因数的定义

2.4.1正弦电路的无功功率与功率因素

2.4.2非正弦波电路的无功功率与功率因数

2.4.3基于任意波形周期电压电流的无功功率定义

2.4.4三相电路的功率因数

2.5本章小结

3电力系统无功平衡原理

3.1静止无功补偿装置(SVC)的基本结构和工作原理

3.1.1 FC+TCR型SVC的基本结构

3.1.2 FC+TCR型SVC的工作原理

3.2无功功率补偿理论及方法

3.2.1确定无功补偿的一般方法

3.2.2无功补偿方式

3.2.3非对称负荷的无功补偿

3.3本章小结

4电力系统SVC无功补偿Matlab仿真设计与谐波分析

4.1固定电容器(FC)无功容量及TCR晶闸管阀和电抗器的值设计

4.2 TCR可控硅触发角控制器设计

4.2.1桥式全控整流电路简介

4.2.2晶闸管控制电抗器触发角设计

4.2.3触发角控制器的设计

4.3非对称负载情况下TCR的谐波分析

4.3.1基于传统功率平衡法的SVC无功补偿系统仿真分析

4.3.2基于扩展功率平衡法的SVC无功补偿系统仿真分析

4.4本章小结

5论文总结

致 谢

参考文献