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《武汉大学》 2004年
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负荷补偿用静止无功补偿器的研究

刘艳村  
【摘要】:随着我国国民经济的迅速发展,越来越多具有运行功率因数低、非线形、非对称性和冲击性等特点的工业用电设备和民用电设备接入配电网中,由此产生了功率因数低,电压波动和闪变,电压三相不平衡,高次谐波污染等诸多的电能质量问题,其中最典型的负荷就是冶金行业的交流电弧炉和连轧机组。 在能够很好地综合解决这些电能质量问题的各种电气设备中,TCR(Thyristor Controlled Reactor,简称TCR)+FC(Fixed Capacitor,简称固定电容器组)型静止无功补偿器(Static Var Compensator,简称SVC)是其中性能价格比相对很高的一种,它能够自动跟踪负荷的运行变化,通过连续控制晶闸管的导通角来快速调整并联电抗器的输出容量的大小,对提高负荷的功率因数、稳定和平衡系统电压、降低流向系统的高次谐波电流、平衡不对称三相负荷等有显著效果。目前,在西方国家,SVC已是一种技术相对比较成熟的产品了。国内虽有很少数的供货商,但在产品技术方面和性能方面与国外相比,仍有较大差距。 作者在所在的工作单位——广东顺特电气有限公司从事负荷补偿用TCR+FC型SVC的研究和开发工作。本文就作者在近三年中的研究和开发的成果——SVC的工程设计,其中主要是SVC的动态补偿容量的计算和无源滤波器组的参数设计,晶闸管阀的参数和结构设计,触发和散热措施,基于瞬时无功理论的控制策略的研究、数字控制硬件平台的可靠实现,以及在PSCAD平台的仿真和模拟试验的结果等做出详细说明。 交流电弧炉和轧钢机组的运行会给配电网带来很大的无功冲击,造成配电网的电压发生闪变。为解决这些冲击性负荷带来的电压闪变问题的SVC的动态补偿容量的大小主要取决于其最大无功波动量和SVC的响应速度。当SVC的补偿率为100%,响应时间为20ms时,对电压闪变毫无抑制作用。而如果SVC的响应时间超过20ms,则SVC的补偿率越高,其运行会使得电压闪变越严重。本文在对交流电弧炉和轧钢机组两种负荷的电气特性分析的基础上,给出了各自的具体的SVC容量计算方法,并举出实例来说明。 在SVC中,常用的三种无源滤波器形式为:单调谐式,二阶高通式和C型高通式。单调谐滤波器通频带窄,滤波效果好,损耗小,易调谐,是使用最多的一
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TM761.1

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 刘华东;张定华;谭胜武;;面向快速负荷的SVC控制策略的研究及其应用[J];大功率变流技术;2010年04期
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3 徐金富;郦于杰;徐刚;方国庆;;考虑控制交互影响的变电站无功补偿系统改造[J];电力电容器与无功补偿;2011年06期
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中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 薛亮;基于DSP的静止无功补偿系统软件设计[D];西安电子科技大学;2011年
2 陈海燕;基于DSP的静止无功补偿系统硬件设计[D];西安电子科技大学;2011年
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4 徐振宇;10kV静止无功补偿装置的研究[D];山东科技大学;2011年
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7 张俊士;低压配电网的谐波分析与治理[D];华北电力大学(河北);2010年
8 陈超;三相不对称负荷的TCR+FC型SVC的研究与设计[D];中南大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 张建功;刘宝权;刘佳伟;;液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究[J];鞍钢技术;2006年03期
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7 康国磊;黄春;江泳;;智能烟叶烤房控制系统的设计[J];安徽农业科学;2009年14期
8 汪小平;洪乃刚;范国伟;;电机和电力拖动控制系统课程虚拟实验的开发[J];安徽工业大学学报(社会科学版);2007年05期
9 江善和,申东日;一种基于模糊神经网络的自适应PID智能控制器[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年02期
10 王蓉,谢元旦;基于小波的图像融合算法的实现[J];鞍山科技大学学报;2003年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龙威;袁锐波;曾浩;张宗成;;压电式气动伺服阀控制策略的研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 修杰;夏长亮;;开关磁阻电机的模糊自适应PID控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 乔美英;兰建义;;模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 王永;;动态电压恢复器单相整流控制策略[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 张维煜;阮颖;嵇尚华;孙晓东;朱熀秋;;交流混合磁轴承变刚度系数分析与控制系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
6 慕莉;刘玉田;石嘉川;;用于轧钢车间动态补偿控制的无功功率超短期预测[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
7 王卓;王珍涛;周志雄;;KY-310B型牙轮钻机自动化进展述评[A];矿山企业节能减排与循环经济高峰论坛论文集[C];2010年
8 王荣彦;姜一峰;许英恩;;模糊PID控制算法在磨机给矿控制中的研究与应用[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
9 郝志红;;单神经元自适应PID控制算法[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
10 袁红霞;杨贵宝;;有关照明设计计算中几个问题的探讨[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
3 南栋祥;具突变性对象的量子神经网络突变波函数及权重波函数的分析与研究[D];昆明理工大学;2009年
4 王道涵;新型磁通切换型磁阻电机系统的分析、设计与控制研究[D];山东大学;2010年
5 刘军;LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计[D];浙江大学;2010年
6 崔明勇;微网多目标优化运行及控制策略研究[D];华北电力大学(北京);2011年
7 何治斌;船舶空调系统的建模与仿真[D];大连海事大学;2011年
8 潘超;数控机床直线电驱进给系统控制技术及动态特性研究[D];江苏大学;2011年
9 崔晓利;车辆电子控制空气悬架理论与关键技术研究[D];中南大学;2011年
10 盛义发;城轨牵引内置式永磁同步电机驱动系统效率优化控制方法研究[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
2 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 涂远松;基于混合补偿的高效模糊无功补偿控制器的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 邵建桥;液压混合动力汽车能量再生系统特性仿真研究[D];山东科技大学;2010年
5 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
6 高丽丽;大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究[D];山东科技大学;2010年
7 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
8 朱颀;碘化锌溶液浓缩装置的设计[D];长春理工大学;2010年
9 魏光宇;二维转台控制系统[D];长春理工大学;2010年
10 朱建辉;一种植保喷雾系统的设计与研究[D];安徽农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘华东;张定华;邓建华;吴明水;;SVC在电弧炉治理中的应用研究[J];大功率变流技术;2009年05期
2 朱金奇;;TCR+FC型SVC原理及应用[J];变频器世界;2006年05期
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4 赵纲领;蔚永强;张宁;杨三序;;基于DSP I/O口的多路高速数据采集系统设计[J];电测与仪表;2007年02期
5 盛占石;冯玉琴;;基于瞬时无功理论的单相无功快速检测法[J];电测与仪表;2009年02期
6 逯帅,刘秀成,陈建业,王赞基;SVC平衡控制方法及其所需信号的检测[J];电工电能新技术;2002年02期
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10 李鹏,石新春,梁志瑞,陈志业,周晓静;对电弧炉平衡化补偿实用公式推导及验证[J];电工技术学报;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 邹振宇;多灵活交流输电控制器间交互影响分析及其协调控制研究[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘春明;变电站电压无功控制装置实用技术研究[D];华北电力大学;2000年
2 潘彩敏;静止型动态无功补偿系统(SVC)工程设计及仿真研究[D];安徽大学;2003年
3 王嘉宁;用于不平衡负载无功补偿控制器的研究[D];西安理工大学;2004年
4 李辉;基于DSP的无功补偿装置的研究与设计[D];浙江大学;2004年
5 白路;基于DSP的晶闸管控制电抗器(TCR)装置的研制[D];华北电力大学(河北);2004年
6 陈艳宝;谐波和无功补偿技术及其在牵引供电系统中的应用[D];西南交通大学;2004年
7 刘中元;牵引变电站综合补偿方案的研究[D];郑州大学;2004年
8 高晶晶;低压动态无功补偿装置的研究[D];东北农业大学;2004年
9 李雪;基于DSP的TCR型动态无功补偿装置控制器的研究与设计[D];河海大学;2005年
10 董礼涛;SVC的优化设计及基于MATLAB的仿真研究[D];华北电力大学(北京);2005年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 周帅;城市轨道交通多脉波整流技术研究[D];大连交通大学;2011年
2 冯帆;三相不平衡系统变压器隔离型DSTATCOM的研究[D];西安理工大学;2009年
3 董晶晶;基于DSP的TCR型SVC装置控制器的设计与实现[D];东北大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周晓兰,韩居华,辛玲;超导储能及其在电力系统中的应用研究综述[J];电力情报;1999年01期
2 杨晓建;孙淑信;;全周波富氏算法的推广[J];电力系统自动化;1987年03期
3 韩敏;王世缨;黄慎仪;;变电站微机监控系统交流采样方法的实验研究[J];电力系统自动化;1990年03期
4 何大愚;柔性交流输电技术和用户电力技术的新进展[J];电力系统自动化;1999年06期
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6 熊岗,陈陈;一种能滤除衰减直流分量的交流采样新算法[J];电力系统自动化;1997年02期
7 丁书文,张承学,龚庆武,肖迎元;半波傅氏算法的改进—— 一种新的微机保护交流采样快速算法[J];电力系统自动化;1999年05期
8 胡铭,陈珩;用户电力技术在配电系统的应用[J];电力自动化设备;1999年06期
9 胡志坚,张承学,陈允平,丁坚勇;滤除衰减非周期分量的微机保护算法研究[J];电网技术;2001年03期
10 李永丽,陈超英,贺家李;一种基于半波傅氏算法的继电保护快速算法[J];电网技术;1996年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程远楚;徐德鸿;刘燕;卢志良;;基于瞬时无功理论的SVC低通滤波器设计与应用[J];电工技术学报;2008年09期
2 李春阳;公茂法;张立军;王永清;张鑫;;FC+TCR控制装置的研究及simulink仿真[J];煤炭工程;2011年07期
3 方忠民;赵延明;;基于SVC的电弧炉谐波抑制研究[J];中国仪器仪表;2008年01期
4 于美丽;冯旻;李德松;王世红;;35kV动态SVC无功补偿系统研究[J];宽厚板;2007年03期
5 翁利民,陈允平,田智萍;电弧炉的电压闪变与抑制[J];工业加热;2001年06期
6 张钧;供电系统的电压波动和电压高次谐波产生原因、危害及抑制[J];河北理工学院学报(社会科学版);2003年S1期
7 翁利民;超高功率电弧炉对电网不利影响的抑制方法研究[J];江苏电器;2004年03期
8 翁利民,陈灵欣,靳剑峰;电能质量的性能指标与改善方法[J];电力电容器;2004年01期
9 庞亚东;白秀娟;;基于SVC抑制次同步谐振的应用研究[J];电气应用;2010年17期
10 应顺潮;闪变及其标准的讨论[J];供用电;1994年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 马晓琴;王剑;张大威;;SVC系统的应用及分析[A];2010年全国轧钢生产技术会议文集[C];2010年
2 王剑;;静止型动态无功补偿(SVC)装置在高压大负荷系统中的应用分析[A];2007中国钢铁年会论文集[C];2007年
3 季爱晖;;宝钢热轧厂35kV右母线SVC改造[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
4 卢秀和;张昊;于淳;;基于SVC的硅锰炉谐波抑制研究[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
5 孙楷淇;;基于MATLAB的TCR-TSC型无功补偿装置(SVC)仿真研究[A];2011年安徽省智能电网技术论坛论文集[C];2011年
6 韩琳;李士杰;方科;张进;;基于PLC控制的PWM调节电容型SVC的研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
7 王涛;袁天奇;肖江文;;基于Fluent的晶闸管水冷却技术仿真研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
8 丁仁杰;曹政;樊淼;;平衡单相负荷的补偿容量优化控制的SVC控制系统研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 陈运珍;;节能降耗与功能安全是水工业建设的两大主题——兼谈荣信公司HVC和SVC装置的几个亮点茼介[A];2009水业高级技术论坛论文集[C];2009年
10 周会高;许钒;刘朴;胡治龙;张长春;黄熹东;;晶闸管阀运行试验系统仿真研究[A];2010输变电年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 首席记者 刘作明;荣信股份成为SVC领域全球新霸主[N];鞍山日报 ;2009年
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3 实习记者 高文婧;荣信股份:柔性输电为SVC开辟新市场[N];第一财经日报;2010年
4 本报记者 王淑梅;稳坐SVC头把交椅 荣信股份加快拓展发电市场[N];机电商报;2009年
5 焦丽芳 李杰;西电集团完成我国首个固定式直流融冰兼SVC工程[N];中国电力报;2009年
6 李海涛 王峰 彭海燕;我国纬度最高的SVC装置投运[N];国家电网报;2010年
7 通讯员 刘亚鹏;SVC装置通过铁路牵引扩能试验[N];人民铁道;2009年
8 本报记者 马智;以诚为荣 以信为本[N];证券时报;2002年
9 记者 冷翠华;快速发展遇“闪变” 船配业尚需强筋骨[N];中国船舶报;2010年
10 张振环 张逸飞 刘阳 刘皖;国内最先进静止无功补偿装置投运[N];国家电网报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘艳村;负荷补偿用静止无功补偿器的研究[D];武汉大学;2004年
2 史蒂文(Oodo Ogidi Stephen);协调分布式无功补偿控制及其应用研究[D];大连理工大学;2011年
3 赵海翔;风电引起的电压波动和闪变研究[D];中国电力科学研究院;2005年
4 杜海江;高压无换向器电机及其控制技术研究[D];华北电力大学(河北);2005年
5 李晓冬;砂轮在线液体自动平衡系统及其平衡精度的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
6 刘伟;基于粒子群算法自适应逆控制混沌同步研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
7 宋芳;合成孔径雷达干涉测量中的相位展开[D];四川大学;2005年
8 金顺福;基于离散时间休假排队理论的交换虚通道性能指标分析[D];燕山大学;2006年
9 孙俊;流媒体编码和传输中若干关键技术的研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2006年
10 康伟;电能质量检测方法及应用研究[D];华北电力大学(河北);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡平;高压SVC控制方法与数字触发技术研究[D];湖南大学;2011年
2 张超;SVC响应时间及其对电压稳定性影响分析[D];东北电力大学;2011年
3 郭继红;变电站电流谐振分析和抑制方法的研究[D];华北电力大学(河北);2005年
4 董晶晶;基于DSP的TCR型SVC装置控制器的设计与实现[D];东北大学;2009年
5 贾仁敏;基于HART协议智能压力变送器的研究[D];大连海事大学;2008年
6 陈荆亮;基于滤波的图象特征提取的实现及对图象识别的研究[D];武汉理工大学;2005年
7 胡英;数学形态学及其在地震信号处理中的应用[D];成都理工大学;2005年
8 袁勇;人工免疫系统在滑坡预测预报中的应用[D];成都理工大学;2005年
9 刘朝红;数字图像处理测试仪的研制[D];四川大学;2005年
10 杨光东;滤波电连接器的研究[D];四川大学;2005年
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