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统一潮流控制器稳态运行特性与数学模型的研究及其实验

闫国琦  
【摘要】:统一潮流控制器(UPFC)凭其可优化系统的强大功能,受到国内外电力界的广泛关注。本课题在广西壮族自治区科技攻关项目“优化电力系统运行及其提高系统稳定性的统一潮流控制器”(No.0322014—4)的支持下,主要研究了UPFC的稳态运行特性和建立了其数学模型,并开发了UPFC实验装置,进一步研究了一些相关的技术性问题。 基于UPFC的硬件结构特点,考虑到串、并联变压器的工作特性,讨论了UPFC两个电力电子逆变桥的控制策略与UPFC内部能量的传递方向的关系,提出了UPFC稳态运行时合理的工作方式,即以电压控制方式的脉宽调制(PWM)逆变策略实现能量由并联侧向串联侧传递。 电力电子逆变桥按照SPWM电压控制策略工作时,准确的描述其两侧的电流关系是建立UPFC数学模型的关键,本文提出了“逆变换流函数”来解决这一问题。指出了UPFC的网络线路补偿和终端补偿两种情况,并分别讨论了UPFC的单相补偿和三相补偿。 对于研究和实现UPFC的准备性理论和技术性问题,本文详细讨论了基于电力电子器件无功补偿的原理和无功补偿的物理意义,对PWM原理进行分析,比较了两种主要的SPWM方法各自的局限性,提出了利用数字信号处理器(DSP)实现理想自然采样SPWM控制方法,并提出了由于DSP舍入误差造成的SPWM波形基波周期误差的问题,以及解决方法。 广西大学硕一t:学位论文中文摘要 本文在过程理论分析中主要使用系统仿真方法,在结论性验证中主要使 用物理实验方法。在最后一章给出了本文的结论和总结了本文的几个创新观 点。


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