基于电容器最优投切阈值的静止无功补偿装置

摘要

随着电力系统负荷的增加，无功功率补偿的需求也日益增加。为了减少无功功率在电网中的传输，在电网适当位置安装无功补偿装置成为无功补偿的重要手段。 本文在分析无功补偿的工作原理，补偿方式和控制策略的基础上，综合考虑无功补偿的经济适应性，设计了一种基于电容器最优投切阈值的静止无功补偿装置。本文将模糊控制理论融合到九域图控制策略中，设计了基于电压和无功功率综合调整的模糊控制策略，结合变压器分接头调节和电容器投切进行补偿，使控制更为细致准确。同时解决了无功补偿九域图控制策略中防振荡投切区难以确定的问题。通过仿真验证，基于九域图的模糊控制策略能有效地对系统进行电压调整和无功功率补偿。 本文对基于二进制编码方式配置的电容器投切阈值系数对补偿效果的影响进行详细分析，得出了电容器最佳投切阈值系数的取值以及投入阈值系数与切除阈值系数的等值分配原则。结合模糊控制器的投切判断，实现基于二进制编码方式配置的电容器的最优阈值投切控制。从控制策略、电容配置及阈值控制方面提高了无功补偿的动态响应速度和精度，防止投切振荡。 最后，根据模糊控制策略和电容器最优投切阈值的分析，给出了基于双CPU结构的无功补偿装置的硬件设计整体方案。为实现无冲击动态无功补偿，设计和介绍了晶闸管过零触发驱动电路，该电路配合控制器的控制指令，能实现快速，准确的无功补偿。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1引言

1.2国内外无功补偿研究发展概况

1.3本文的主要研究内容

1.3.1无功补偿关键技术问题

1.3.2论文结构安排

第二章 无功补偿的基本理论

2.1无功功率补偿的原理

2.1.1并联电容器无功补偿原理

2.1.2动态无功补偿原理

2.2无功补偿的基本方式

2.3无功补偿容量的确定

2.3.1从提高功率因数需要确定补偿容量

2.3.2从降低线损需要确定补偿容量

2.3.3从提高运行电压需要确定补偿容量

2.3.4针对补偿方式确定补偿容量

2.4晶闸管投切电容器

2.4.1电容器组的连接方式

2.4.2晶闸管的投切方案

2.5无功功率补偿的控制策略

2.5.1基本控制策略

2.5.2改进九域图控制策略

2.6谐波的危害与抑制

2.6.1电容器组的抗谐振措施

2.6.2谐波分析和谐波保护

2.7本章小结

第三章 模糊控制策略和电容投切的最佳阈值分析

3.1九域图的模糊控制方式

3.1.1模糊理论的基本思想

3.1.2九域图的模糊控制策略的实现

3.1.3模糊控制策略仿真分析

3.2基于二进制编码方式的电容最优投切阈值分析

3.2.1投切电容的二进制编码方式

3.2.2最佳投切阈值确定

3.2.3最佳投切阈值的参数配合原则

3.2.4基于二进制编码最佳阈值投切的实现

3.3本章小结

第四章 无功补偿控制装置的整体设计方案

4.1系统总体结构与组成

4.2无功补偿控制装置的功能

4.3晶闸管过零触发电路

4.4本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢