基于敏感用户电压暂降的综合治理设备研发

摘要

随着科学技术的不断发展和产业规模的不断扩大，各行各业的用电量也在不断增加。随着电气化的步伐越来越快，新的技术和新的工艺已经广泛应用于社会的各方各面。很多用户开始采用高科技的设备，这些设备的效率非凡且性能卓越，但是对电源特性变化的敏感度也是很高的，如：信息管理系统、自动化的生产流水线、高精度的测试仪器和精密的数控机床等。它们对系统的各种电能质量问题都非常敏感，任何类型的扰动都可能造成重大的损失。负荷在供电可靠性以及电能质量等方面的要求越来越高，现有城市配电网系统向城市负荷中心供给大量优质可靠的电能将面临越来越大的困难和挑战。解决以电压暂降为主导的电能质量问题就显得尤为必要和迫切。
　　本文将对电压暂降进行详细分析，包括电压暂降的成因、电压暂降对敏感负荷影响机理和影响程度，并对不同敏感设备进行分析研究。在此基础上，从经济性角度、应用范围、治理效果对比动态电压恢复器DVR、不间断电源UPS、超导储能、静止同步无功补偿器STATCOM、超级电容补偿装置、柔性直流输电VSC-HVDC几种电压暂降治理方案，并提出解决电压暂降问题的综合治理方案。
　　在此基础上，本文还将运用PSCAD对典型工业负荷进行详细仿真，并提出STATCOM变参数控制策略，同时提出STATCOM硬件设计和软件设计，硬件设计包括一次二次设备详细接线图、器件清单等；软件设计包括A/D采样、算法程序、直流升压、PWM脉冲输出、CAN总线通信、继电器控制、保护逻辑、外部数字输入信号的采集等。
　　最后将设计研发的设备进行了实际运用，该设备的安装明显抑制了电压暂降的发生，极大抬升了负荷电压，明显改善了现场功率因数，有效保障了负荷的安全稳定运行。

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第一章 绪论

1.1 电压暂降研究的目的和意义

1.2 电压暂降的研究现状

1.3 本文研究的主要内容

1.4 本章小结

第二章 电压暂降因素分析

2.1 电压暂降成因研究

2.2 电压暂降对敏感负荷影响机理分析

2.3 敏感负荷电压暂降耐受度

2.4 本章小结

第三章 电压暂降治理设备分析对比

3.1 电压暂降设备分析

3.2 电压暂降设备对比

3.3 电压暂降的综合治理方案

3.4 本章小结

第四章 控制策略及仿真分析

4.1 STATCOM基本原理

4.2 STATCOM控制策略

4.3 算例分析

4.4 本章小结

第五章 STATCOM设备软硬件设计

5.1 STATCOM硬件设计

5.2 STATCOM软件设计

5.3 STATCOM结构图

5.4 本章小结

第六章 现场安装及调试

6.1 现场情况

6.2 测试仪器

6.3 测试数据

6.4 效益分析

6.5 安装及调试现场

6.6 本章小结

第七章 全文总结

7.1 主要结论

7.2 研究展望

7.3 本章小结

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文