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《长沙理工大学》 2015年
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矿热炉混合型动态无功补偿关键技术研究

覃晔  
【摘要】:矿热炉在生产过程中会消耗大量的无功,且由于其电弧放电的不规则性,容易给电网带来谐波污染、电压波动、闪变、电压跌落以及三相功率不平衡等一系列电能质量问题。因此,对矿热炉进行无功补偿和电能质量治理刻不容缓。矿热炉是冶炼铁合金工业不可或缺的重要设备,对矿热炉进行升级改造能为钢铁企业带来更高的效益,具有重要的经济意义。论文首先分析了矿热炉的基本结构和电气特性,对矿热炉变压器、短网及炉体的基本电气参数进行了分析研究,建立起了矿热炉供电系统的数学模型。介绍了目前主要的混合型无功补偿装置种类,并根据矿热炉工作的基本情况研究设计了一种混合型动态无功补偿装置FC-TSC-STATCOM的主电路拓扑结构。详细介绍了FC、TSC以及STATCOM的工作原理及工作特性。对FC采用了循环投切控制,从理论上使得每个FC电力电容器的投切次数均等。对TSC型SVC采用了晶闸管过零投切控制,并在检测环节上加入了一个微分环节,使TSC的投切更加安全可靠,防止在投切过程中发生投切振荡的问题,延长了TSC的工作寿命,同时通过对每相TSC的分别控制降低了矿热炉短网的三相不平衡度。对STATCOM采用了直接电流控制策略,运用瞬时无功理论,保证STATCOM能够快速跟踪矿热炉负载的无功变化,及时抑制电压的波动与闪变。在混合控制上,探讨了一种基于系统规则判断的协调控制方法,在Matlab/Simulink仿真软件平台上搭建了整体仿真模型,以验证各种控制方法有效性,仿真实验证明所述控制方法的可靠、有效。最后对混合型动态无功补偿装置FC-TSC-STATCOM的各补偿装置进行了容量分配,同时对装置进行了软硬件设计。
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TF33;TM761

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