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单绕组变压器隔离型多重化SVG装置研制

谭胜武  
【摘要】:目前,随着社会经济的发展,电网中引入了大量的非线性的负载,同时也给电网带来了电压波动,网侧功率因数低,电压三相不平衡,谐波含量大等一系列的电能质量问题。因此,国内外相继推出了一系列的电压波动和谐波标准来保证电网的电能质量。在解决这些电能质量问题的众多无功补偿设备中,基于IGBT的静止无功发生器(Static Var Generator SVG)以其快速响应能力和良好的电压电流特性等优点逐渐成为治理电能质量问题领域的研究热点。 作者在所在的工作单位-株洲变流技术国家工程研究中心有限公司从事无功补偿设备的研究和开发工作。本文介绍了作者在近几年中的研究和开发成果—多重化SVG的工程设计。 本文以SVG其中的一种拓扑-多重化SVG展开研究。首先介绍了SVG的基本原理,设计了一个补偿容量为±3000kVar的多重化SVG的方案,并计算出了SVG系统的固定电容支路(Fixed Capacitor FC)容量,支路数,每条支路容量,连接电抗器,直流电容,IPM模块等参数;然后在控制策略方面引入了基于瞬时无功理论的无功电流和谐波的提取算法,控制算法方面提出了基于瞬时功率平衡的直接电压控制策略,调制方面采用了多重化载波移相正弦脉宽调制技术和注入三次谐波的SPWM调制方法;最后介绍了控制硬件和软件平台的实现,硬件平台采用以双DSP+双FPGA为主控芯片,以保证软件的计算精度和速度,并保证平台的可扩展性;软件采用C语言的模块化设计,程序可读性和可移植性强。 控制系统是不同厂家制造SVG最重要的部分。作者通过实验室试验和样板工程运行来检验此系统的设计效果。试验结果证明:作者所研制的基于单绕组变压器隔离型多重化SVG补偿装置的系统设计合理,无功控制精度高,系统响应时间小于10ms。设备已连续无故障运行超过一年,满足工程实际要求。


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