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中低压配电网负荷平衡智能控制技术研究

岳冶  
【摘要】:电力系统运行时用户侧负荷不平衡现象时有发生,如何解决由此导致的系统参数不平衡、供电电压质量变差、功率因数降低等问题是当代学者研究的课题,随着工业发展,大负荷投入带来的问题变得更具研究价值。目前采用补偿装置使电力系统智能平衡化,以此提高功率因数、稳定三相系统参数的方法成为了热门话题。本文针对大负荷造成的三相不平衡问题展开研究,采用TCR+TSC型SVC(Static Var Compensator)补偿装置,应用相关补偿算法和电压、无功功率双闭环负反馈控制,通过仿真验证理论可行性和优越的补偿效果,研究内容主要包括:1.针对系统中不平衡负荷带来的损耗问题,说明解决负荷不平衡问题的必要性。综合几种降低不平衡负荷影响的方案,提出利用补偿装置平衡负荷的方案。2.进行不平衡补偿算法的研究。以斯坦门茨(Steinmentz)补偿算法为基础,以三种可应用于三相四线制电力系统的算法入手,说明如何应用在补偿装置中。最后以补偿装置的控制方式为基本原理,补偿算法为核心,对算法进行MATLAB仿真研究,对比分析何种算法最适合应用于工程中。3.详细介绍补偿装置的原理及控制方式。包括TCR+TSC综合型SVC补偿装置的原理和优越性,电压、无功功率PID双闭环控制方式及在九区控制策略的基础上提出十三区智能投切控制方法,以此为基础提出第四章SVC补偿装置软硬件设计理论。4.对本次课题进行硬件及软件设计。硬件设计部分以TMS320F28335浮点DSP控制芯片为控制核心,还包括互感器信号转换电路、电平转换电路、信号转换电路、保护滤波电路、过零检测电路、晶闸管触发电路、光耦隔离电路、通讯电路、液晶显示电路、外扩存储电路、时钟电路、上电复位电路等内容。软件设计部分以模块化思想进行流程图设计,介绍了DSP控制、数据采集、设备投切、控制算法应用、同步触发设计。5.基于MATLAB仿真平台,得出各种算法的仿真曲线,分析比较哪种算法最优,更加适用于实际工程运行中,观察分析TCR+TSC型SVC在中低压系统中理想的补偿效果。


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