能效测评系统中无功补偿方案设计 毕业论文

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1、本科毕业论文能效测评系统中无功补偿方案设计姓名学院光电信息与计算机工程学院专业电气工程及其自动化指导教师完成日期2013年6月上海理工大学全日制本科生毕业设计（论文）承诺书本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下，严格按照学校和学院的有关规定由本人独立完成。文中所引用的观点和参考资料均已标注并加以注释。论文研究过程中不存在抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。如若出现任何侵犯他人知识产权等问题，本人愿意承担相关法律责任。承诺人（签名）：日期：摘要随着人类的快速发展，能源消耗的日益增多

2、，人类发展与自然矛盾日益加大，能源和环境成为摆在人类面前亟待解决的问题。在此背景下，旨在于合理、高效利用电力能源以及提高电能质量的能效测评系统应运而生。功率因数降低作为影响电能质量的三大公害之一，功率因数降低是因为电网中的负载产生大量的无功功率，提高功率因数必须对电网进行无功补偿，所以无功补偿成为能效测评系统的重要内容。本文介绍了目前常用的静止无功补偿器（SVC）和静止无功发生器（SVG），通过分析，比较出静止无功发生器的优势所在。在第三章中，详细介绍了常用的瞬时无功检测方法p-q和ip-iq，通

3、过理论分析和Matlab仿真验证得出ip-iq在电压畸变的情况下，仍能够无干扰的检测出瞬时无功电流，p-q法抗电压畸变效果较差。第四章中，分别建立了基于ip-iq、p-q法来测取瞬时无功电流的静止无功发生器（SVG）模型，并通过仿真结果分析得出ip-iq、p-q法在电压无畸变的情况下，SVG补偿结果基本一样，但在电压畸变的情况下，基于ip-iq法的SVG补偿效果更好。ABSTRACT目录中文摘要ABSTRACT第1章绪论11.1引言11.1.1能效测评的背景11.1.2电能质量管理11.2无功功率

4、的影响21.2.1无功补偿的作用21.3无功补偿的发展现状21.4本论文主要工作4第２章无功补偿装置的原理52.1静止无功补偿器（SVC）52.1.1晶闸管控制电抗器（TCR）62.1.2晶闸管投切电容（TSC）92.2静止无功发生器（SVG）112.2.1SVG基本原理112.3SVG与SVC比较13第3章瞬时无功功率理论与测量方法133.1瞬时无功功率理论的发展历史143.2三相瞬时无功功率理论143.2基于瞬时无功功率理论的瞬时无功电流的检测方法分析与仿真153.2.1基于p-q理论的瞬时无

5、功电流检测163.2.2基于ip-iq理论的瞬时无功电流检测173.2.3基于p-q理论和ip-iq理论的Matlab仿真与分析18第4章基于瞬时无功功率理论的SVGMatlab仿真224.1Matlab简介224.2SVG电流直接控制的迟滞比较法224.3基于ip-iq法检测瞬时无功电流的SVG仿真234.4基于p-q法检测瞬时无功电流的SVG仿真27第5章结论与展望30第1章绪论1.1引言1.1.1能效测评的背景随着我国经济的迅猛发展，工业企业开始迅速增加并不断壮大，现代社会的正常、有序、高效

6、运转都必须依赖电力，电力开始在日常生活中起着无可替代的重要作用。据统计，我国能源消耗水平是发达国家的5-10倍，如果中国的人均能耗达到美国目前水平，那么我国的能源消耗总量将是146亿tce，而目前全世界的能源消耗总量也只有131亿tce，也就是说目前全世界能源供给都不够中国未来的消耗[1]。能源消耗的日益增加，人类发展与自然和谐矛盾日益加大，节约和高效使用能源成为摆在我们面前亟待解决的问题。而目前，常用的能效测评系统都是仅仅针对单台用电设备的，而很少对整个电力系统开展测评和评估。并且，就目前而言，

7、对整个电力系统的检测和管理，并实施电能优化管理方面，国内外都缺乏有效的技术手段。在实际的生产生活中，用电设备的效率可能非常的低，而我国电能能效测评的进展缓慢，尚未进行推广应用，综合来看我国的节能潜力很大。电力能效测评正是在此背景下应运而生。1.1.2电能质量管理电能作为目前最高效、方便的能源，提高电能的利用率和供电质量就显得尤为重要。在此背景下，产生了致力于提高电力资源合理、高效利用率以及电能质量的能效测评系统。能效测评系统是以数字化管理技术为基础，通过对不同能耗的设备安装相应的能耗计量装置，来实

8、时采集用电数据，并进行远程传输至控制中心，实现对用电情况的在线、实时检测和分析，为提出和制定合理、有效的节能方案提供数据依据。功率因数降低作为影响电能质量的三大公害之一，功率因数降低是因为电网中的负载产生大量的无功功率，提高功率因数必须对电网进行无功补偿，所以无功补偿成为能效测评系统的重要内容。就我国而言，生产生活中大量使用电动机、感应电炉、电弧炉、电焊机等设备，而且输电过程中大量使用的变压器，这些设备在运行中需要消耗大量的无功功率。并且电弧炉、电焊机工作在短路连接，短路连接会形成