收藏本站
《江苏大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

中压静止无功发生器系统研究

郑宏  
【摘要】:静止同步无功发生器(STATic synchronous COMpensator-STATCOM)隶属智能电网的智能输配电技术及定制电力技术有关电力系统动态无功功率补偿领域,是当前世界上最先进也是最复杂的无功补偿技术产品,在响应速度、稳定电网电压、降低系统损耗、增加传输能力、提高瞬变电压极限、降低谐波等多方面具有更加优越的性能。 STATCOM技术是电力电子变换的交流柔性输电(Flexible AC Transmission System)技术的一个基础技术,基于对多重化和多电平拓扑技术研究,尤其对多电平变换器在中压大功率变换的应用进行了深入的讨论。本文对串联H桥多电平变流器、多重化变流技术、二极管箝位式多电平变流器、混合多电平变流器、过电压保护及无功电流检测等进行了研究,全文包括如下研究内容: 大容量链式STATCOM是典型非线性系统,其控制理论算法复杂且抽象。本文根据链式STATCOM有功—无功电流的动态数学模型,得到非线性动态无功控制策略,利用双输入双输出线性化的控制方法,实现双输出变量解耦控制。该链式STATCOM非线性双输出解耦控制器,在系统发生短路和大功率负载突变时具有良好的动态性能。 通过对多种特定谐波消除调制策略的分析、比较,提出了一种适用于三相系统串联H桥型多电平逆变器的改进型调制方法,即载波重叠—开关优化PWM法。这种调制方法兼具载波重叠和开关优化所持有的优点,可以增大输出线电压的基波幅值,提高直流电压利用率,并且使输出线电压具有较好的谐波性,特别是在低调制下可以显著改善输出线电压畸变率。 多脉波整流器的主要特点是可以降低网侧电流的谐波,因为采用移相整流变压器供电给多个六脉波整流电路,这些六脉波整流器产生的低次谐波相互抵消。整流器脉波数越多,网侧电流的谐波畸变越小,电能质量有明显改善。通过两个18脉波移相变压器组成的等效36脉波整流器实验平台,即使在移相变压器绕组不均衡状态下,5次和7次谐波也大为改善。虽然移相变压器的移相角度存在误差和各副边绕组漏抗不均衡,但在尽可能的减小这些误差的情况下,移相变压器网侧谐波电流的消除效果也还是很好的。 二极管箝位式(Neutral Point Clamped-NPC)多电平变流器的直流输入电压由电容串联分压,使系统具有一个浮动的中性点。因为直流输入电容的电容量有限,中点电流对电容充电或放电会使中点电压产生漂移。NPC/H桥逆变器中有三个中点,这三个中点的电位需要控制,避免中点电压漂移。对于多重化整流器作为前端供电的电力电子系统,将整流器中点和逆变器中点直接相连,逆变器中点电压被整流器输出固定,就不会随着逆变器的运行发生变化。 本文对在改进型同相层叠调制方法下的影响由双18脉波整流器供电的NPC/H桥5电平逆变器输出相电压总谐波畸变率(Total Harmonic Distortion-THD)和直流侧电容电压的偏移情况的因素进行了分析,得出了NPC/H桥5电平逆变器输出相电压THD和直流侧电容电压偏移情况与负载、输出频率和直流侧电容大小之间的关系。 混合多电平变流器包括有相同拓扑功率单元但不同电压等级的混合及不同拓扑功率单元的级联型式,由于其传统控制策略易产生电流倒灌问题,提出了一种新型主从式多电平变换器拓扑及基于指令电压的新型混合控制策略,主变换器采用基于指令电压的基频调制法,用于实现基波功率输出,从变换器采用载波相移调制法,用以改善输出波形质量,指令电压幅值在任意时刻均大于主变换器输出电压的幅值,从而使主、从变换器的输出电压始终保持同方向变化。 低场强高能ZnO压敏电阻是过电压保护最好的非线性吸收元件之一。分析其组成结构,伏安特性及其等效电路,该保护元件的限压能力、在不同情况下的能量容量、承受脉冲负荷时的要求,得出低场强高能ZnO压敏电阻在在大功率中压电力电子变流器应用的接线方法及参数选取方法。 单相无功电流的跟踪算法在一个计算周期内,用锁相环电路得到与电源电压同频率滞后1/4周期的标准正弦波与负载电流乘积后,结果存入采样数据储存队列,然后比较队列中基波周期前后一段数据来快速跟踪无功电流,可以实现对无功电流的准确提取,而且对电流变化跟踪效果好,防干扰能力强。算法简单快速,只需两个乘法器。 大功率中压等级STATCOM普遍采用高纯水的循环水冷却方法,为最大限度地减小水路接口在电位差作用下发生电离而逐渐被腐蚀、继而发生漏水、破坏装置的绝缘性能现象,提出了循环水冷却系统的等电位连接方法。该方法以两端的瞬时电位差为零或近似于零的冷却支路进行连接,兼顾每条等电位冷却支路的热均衡,改善了电结构。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张智明,刘京湘;包含静止无功发生器的电力系统鲁棒镇定控制[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2003年03期
2 粟时平,刘桂英;静止无功发生器及其微机控制技术[J];华东电力;2001年02期
3 梁旭,刘文华,姜齐荣,陈建业,王仲鸿;封锁脉冲运行方式下静止无功发生器直流侧过电压产生的机理及抑制方法[J];中国电机工程学报;2000年05期
4 陈贤明,许和平,王小红,王彤,田杰;±500kvar静止无功发生器的研制[J];电力系统自动化;2001年24期
5 陈巍,吴捷;静止无功发生器的递归神经网络建模[J];电力系统自动化;1999年04期
6 陈贤明,田杰,王小红,王彤;带多重逆变器的STATCOM变压器系统等效短路阻抗[J];电力系统自动化;2001年13期
7 刘建,程汉湘,朱约章,吴春芳;一种适用于低压配电系统的单桥路SVG控制器[J];武汉化工学院学报;2003年04期
8 鲍晓娟;郝瑞祥;游小杰;叶斌;;在非理想电源电压下静止无功发生器控制策略的研究[J];自动化技术与应用;2007年02期
9 沈波;;静止无功发生器的研究与应用[J];广西电业;2007年08期
10 彭思敏;卢子广;;定频直接功率控制技术在静止无功发生器中的应用探讨[J];广西电力;2008年03期
11 张晓滨;钟彦儒;王小艳;;用于静止无功发生器中无功电流检测的数字低通滤波器研究[J];西安理工大学学报;2009年02期
12 ;数字[J];电器工业;2010年04期
13 尹慧;;基于直接功率控制的STATCOM控制系统[J];实验室研究与探索;2010年08期
14 查丛梅,杨兆华,秦忆;基于MATLAB5.3的静止无功发生器的仿真模型实现[J];中国电力;2002年04期
15 张敏,罗安,何早红;包含静止无功发生器的电力系统吸引域[J];中国电机工程学报;2003年06期
16 张洪涛;宋强;刘钟淇;刘文华;;±50 Mvar链式STATCOM的实时数字仿真[J];电力系统自动化;2006年17期
17 郑含博;侯世英;索利娟;吕厚余;;基于多重三电平桥结构的静止无功发生器[J];电力自动化设备;2008年08期
18 梁喆;陈静;欧阳名三;;负荷侧SVG装置工作特性和控制方法研究[J];低压电器;2008年19期
19 何大清;危韧勇;;H桥级联型静止无功发生器研究[J];电力系统及其自动化学报;2006年04期
20 陈贤明;许和平;王小红;王彤;;静止无功发生器对抗电网负序电压的研究[J];电气技术;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李可;卓放;李红雨;王兆安;;基于瞬时无功功率理论的静止无功发生器研究[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
2 李可;卓放;王凯斐;李彦栋;王兆安;;采用三相PWM变流器直接电流控制的静止无功发生器研究[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
3 陈贤明;许和平;王小红;王彤;曾继伦;田杰;;500KVAR静止无功发生器现场投运中的电磁干扰[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
4 林剑琼;卢泉;;基于Lyapunov直接法的静止无功发生器控制策略[A];中南六省(区)自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年
5 田茂;林忠岳;李燕;;静止无功发生器(SVG)四象限运行特性的分析[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
6 陈新苗;杭乃善;罗天禄;唐飞;;基于DSP的静止无功发生器的SPWM调制技术的研究[A];04'中国企业自动化和信息化建设论坛暨中南六省区自动化学会学术年会专辑[C];2004年
7 梁喆;欧阳名三;;基于负荷侧无功补偿的静止无功发生器控制方法研究[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
8 侯梁;韩如成;智泽英;;采用新型电压电流双闭环控制的静止无功发生器[A];2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C];2008年
9 刘艳芹;席自强;黄文聪;石刚;;基于Matlab仿真的3种无功补偿方法比较[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(下册)[C];2008年
10 魏标;李旷;刘进军;王兆安;;有源滤波型中压静止无功发生器控制系统的研制[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王力军 沈钢;浙江投运国内首套35千伏静止无功发生器装置[N];国家电网报;2010年
2 张伟;荣信自主研发出中国首套电铁系统STATCOM[N];鞍山日报 ;2007年
3 记者 汪永安;国际最先进输电技术落户我省[N];安徽日报;2009年
4 清华大学电力电子工程研究中心 教授 赵良炳;高质量供电是信息社会的需求(摘要)[N];中国计算机报;2000年
5 蔚红旗 郭彩霞;电力电子行业新兴技术“牛”势显现[N];中国工业报;2005年
6 记者 何安;思源电气:兵分五路全面布局智能电网[N];第一财经日报;2010年
7 陈国呈 周勤利;变频技术的研究发展方向[N];中国电力报;2002年
8 吴名;我国电力电子技术现状和产业趋势[N];中国电力报;2002年
9 傅建设 李玮 杨峰;中冶华天与浙江大学合作攻关SVG技术项目[N];世界金属导报;2009年
10 张愈才;柔性交流输电系统发展强劲[N];中国电力报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郑宏;中压静止无功发生器系统研究[D];江苏大学;2011年
2 张明;配电网混合式动态无功补偿技术的研究[D];大连理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨琳;低压静止无功发生器的建模和仿真研究[D];西安科技大学;2010年
2 孙茂林;静止无功发生器的设计与实现[D];大连海事大学;2012年
3 刘洋;电流解耦控制的静止无功发生器研究[D];哈尔滨理工大学;2013年
4 赵会亮;基于DSP的静止无功发生器控制系统的研究[D];华北电力大学;2011年
5 张本磊;ARM在静止无功发生器中的应用[D];辽宁科技大学;2012年
6 牛丽霞;基于脉宽调制作用下静止无功发生器的研究[D];沈阳工业大学;2012年
7 吴兴阳;变压器耦合双桥式静止无功发生器的研究[D];湖南大学;2011年
8 王彩娟;基于级联多电平技术的静止无功发生器的研究[D];太原科技大学;2013年
9 许志强;静止无功发生器的研究[D];东北石油大学;2011年
10 赵文婵;风力发电系统中静止无功发生器的无功补偿[D];天津大学;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978