基于电网电压定向矢量变换的SVC控制与实现

摘要

无功补偿是提高系统运行电压、减小网损、提高系统稳定水平的有效手段。而晶闸管控制电抗器(TCR)型静止无功补偿装置(SVC)由于其对快速波动负荷补偿的良好效果，成为近年来无功补偿的热点。本文阐述了TCR型静止无功补偿装置的控制原理，分析了6脉冲TCR的接线形式及其谐波特性，并基于斯坦门茨理论，在电网电压定向矢量变换的算法基础上，以DSP+CPLD芯片为核心，开发了一套新的晶闸管控制电抗器(TCR)的控制装置。优良的算法配合功能强大的处理器，使得控制器能够快速准确的跟踪负荷的变化，实现对波动负荷的无功补偿。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题背景

1.1.1电能质量问题

1.1.2无功功率及无功补偿

1.2课题的发展现状和研究意义

1.3论文的工作

第二章TCR型动态无功补偿装置的基本原理

2.1无功功率动态补偿的原理

2.2 SVC的定义及分类

2.3 TCR型SVC动态无功补偿器

2.3.1TCR基本原理

2.3.2 TCR的特征谐波分析

2.4 TCR的主要接线形式

2.4.1 6脉冲TCR

2.4.2 12脉冲TCR

2.5本章小结

第三章晶闸管控制电抗器(TCR)的控制策略研究

3.1 TCR的控制算法

3.1.1斯坦门茨理论

3.1.2基于对称分量法的平衡化补偿实用化公式

3.1.3基于电网电压定向矢量变换的控制算法

3.2信号检测

3.2.1数字低通滤波器

3.2.2 FIR滤波器的MATLAB设计

3.3本章小结

第四章晶闸管控制电抗器(TCR)控制器的软硬件实现

4.1系统介绍

4.2控制器的硬件实现

4.2.1 TMS320F2812 DSP功能简介

4.2.2执行单元CPLD芯片EPM3128

4.2.3模拟输入信号的调理

4.2.4电网电压频率跟踪及同步电路

4.2.5晶闸管触发电路

4.2.6 DSP与CPLD的连接

4.3控制器的功能及软件实现

4.3.1控制器主程序

4.3.2捕获中断子程序

4.3.3外部中断子程序

4.3.4 6脉冲触发电路的设计

4.3.5 DSP的数据定标

4.4本章小结

第五章TCR装置的仿真与实验

5.1算法仿真测试

5.1.1 PSCAD/EMTDC软件简介

5.1.2仿真建模及结果

5.2 TCR控制器的装置实验

5.2.1电网频率的跟踪及电压过零捕获实验

5.2.2触发脉冲的检测

5.3 TCR装置的RTDS仿真实验

5.3.1 RTDS系统简介

5.3.2 TCR装置的RTDS实验方案设计

5.3.2仿真实验结果

5.4本章小结

第六章论文总结

6.1论文工作总结

6.2下一步的工作

参考文献

致 谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况