基于磁饱和式可控电抗器无功补偿的研究

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1、沈阳理工大学硕士学位论文摘要在电力系统中，无功功率会严重影响供电质量，通过合理有效的补偿，可最大限度的降低无功功率，大大的提高电能质量。本文针对电力系统中无功补偿装置发展的现状，研究了一种磁饱和式可控电抗器。文中研究的磁饱和式可控电抗器属于静止型动态无功补偿装置，主要用滞后的感性无功功率来抵消超前的容性无功功率。文中对其结构和工作原理进行了详细的研究，对该电抗器作了仿真分析，并引入遗传算法对其进行优化，并且设计了该电抗器的控制电路，从理论到实践都做了深入探讨。首先，介绍了磁饱和式可控电抗器的特殊结构和工作原理，根据其不同的工作状态和电路结构，推导出相应的状

2、态方程，并对该电抗器工作状态的转换及判断进行了研究，通过分析得出其工作状态转换的过程。其次，采用MATLAB软件对磁饱和式可控电抗器进行仿真分析，得出磁饱和式可控电抗器二极管、晶闸管的电流、磁密波形，及其伏安特性等。再次，采用有限元法对磁饱和式可控电抗器进行铁心磁场的仿真分析。通过仿真分析得出的结果与理论分析相符，说明分析与仿真方法的正确性。然后，采用遗传算法对磁饱和式可控电抗器进行优化设计，该电抗器的优化设计问题主要以制作电抗器的有效材料作为目标函数，通过优化分析，最后得出优化方案的成本比原方案降低了很多，优化效果显著。最后采用以单片机为核心的设计控制电

3、路的方案，包括检测电路、控制电路、触发电路、键盘显示电路和通信电路等。实现了对磁饱和可控电抗器的控制。关键词：无功补偿，磁饱和式可控电抗器，有限元法，遗传算法，控制电路。垫里里三奎兰堡主堂焦堡苎AbstractInpowersystem，thereactivepowerwillhaveagreateffectonthequalityofelectricpowersupply．Throughtheappropriateandeffectivewayofcompensation，qualityofpowersupplycanbeimprovedgreatlyb

4、ythesyntheticcompensationofreactivepower．ThethesisaimsatdevelopmentalactualityofVARcompensationdeviceusedinelectricpowersystem，studyingasortofmagneticallycontrolledsaturatedreactor．Theconfigurationandprincipleofamagneticallycontrolledsaturatedreactoraredescribedinthisthesis，whichi

5、sastaticVARcompensatorandappliedtoabsorbthereactivepowerinthepowersystem．Theelectromagneticsimulationanalysisofthereactorisperformed，andgeneticalgorithmisstudied，andcontrolledcircuitofreactorisdisignedtheoreticallyandpractically．Firstly，thebasicconfigurationandtheoperationprincipl

6、eofthemagneticallycontrolledsaturatedreactoraredescribed．Accordingtotherespectiveworkingstatesandcircuittopologies，thecorrespondingstateequationsarebuilt．Theworkingstates’conversionandjudgmentofreactorarestudied，byanalyzing,theprocessofworkingconversionisgot．Secondly，theelectromag

7、neticsimulationanalysisofthereactorisperformedbasedonsimulationofMATLABsoft，theelectricalcurrentofdiodeandcrystalthyratron，magneticfielddensitywaveshape，aswellasvolt-amperecharacterThirdly．simulationanalysisofthereactorisperformedbasedonfiniteelementmethod．Theresultgotfromsimulati

8、onanalysisismatchedwiththeoryanal