基于pebb的微电网无功补偿装置研制

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1、学校代号10532学号S12092094分类号TM76密级公开硕士学位论文基于PEBB的微电网无功补偿装置研制学位申请人姓名周娟培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称罗安教授学科专业电气工程研究方向电力电子与电气自动化论文提交日期2015年4月30日学校代号：10532学号：S12092094密级：公开湖南大学硕士学位论文基于PEBB的微电网无功补偿装置研制学位申请人姓名：周娟导师姓名及职称：罗安教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2015年4月30日论文答辩日期：2015年5月16日答辩委员会主席：李欣然教授学位论文原创性声明和学位论

2、文版权使用授权书湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中臥明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：）％ｉｉ＾日期：Ｗ主年＾月皆日学位论文版权使用授权书本学位论义作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。，允许论文被造阅和借阅本人授权湖南大

3、学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入巧关数据库进行检｜１、索，可＾采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、□保密，在年解密后适用本授权书。２、不保密［／。＂？？（请在ｙＡ上相应方框内打Ｖ）一－作者盤名；同４＾日期：如任年５月马日■山主导师签名：日期：化年玄月Ｊ日ThestudyofMicro-gridreactivecompensatorbasedonPEBBbyZHOUJuanB.E.(HunanUniversity)2012Athesissubmittedinpartialsatisfacti

4、onoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLUOAnApril，2015基于PEBB的微电网无功补偿装置研制摘要随着分布式发电的发展和微电网示范性工程的成功运行，微电网已成为智能电网发展的趋势之一。微电网中含有大量电力电子装置和非线性负载，其产生的谐波和无功会严重影响微电网的供电质量和供电稳定性。传统的动态无功补偿装置因集成度低、设计非标准化等缺点不利

5、于在微电网中应用。电力电子积木技术（PEBB，Powerelectronicbuildingblock）作为一种可重复利用的标准化电力电子功能模块在电能变换领域得到了广泛的应用。本文将电力电子积木技术应用到微电网无功补偿领域，针对微电网电能质量的特点，通过对PEBB模块的设计对基于PEBB的微电网无功补偿装置的控制方法和样机研制进行了深入探究。本文的研究包括以下几个方面：一、本文分析了微电网中无功功率产生的原因和影响，介绍了微电网无功补偿的研究现状及意义；针对微电网无功补偿的特点，本文提出了基于电力电子积木模块的微电网无功补偿方法，并介绍了电力电子积木结构在微电网无

6、功补偿装置中应用的优点。二、本文介绍了微电网无功补偿装置的拓扑结构，通过对无功补偿装置进行数学建模，详细分析了无功补偿装置工作原理。根据PEBB模块构建原则，本文综合考虑装置的安全性和经济性，完成了主电路的结构设计。三、本文主要从直流侧电压控制、无功补偿控制、谐波抑制控制三方面对微电网无功补偿装置的控制策略进行研究。直流侧采用电压下垂控制策略，制定直流侧电压参考值与电网运行电压间的下垂曲线，通过直流侧电压参考值的控制，使装置在保证无功补偿容量的同时减少开关器件的损耗。无功补偿控制采用基于dq坐标系下的无功电流解耦控制，保证装置在恶劣工况下的高效无功补偿能力。为了增加

7、微电网无功补偿装置的通用性，当微电网中电流畸变率过高时，装置采用谐波抑制控制策略，在dq坐标系下利用准PR控制器对特定次谐波进行抑制，改善微电网电能质量。四、本文设计了基于DSP+FPGA的微电网无功补偿装置控制系统。本文对控制系统的硬件设计和软件编写进行了详述，在本文设计的无功补偿装置样机上进行了无功补偿和谐波治理实验，对本文提出的控制策略进行了验证。为了便于工业化生产，本文从散热设计、电磁兼容设计和机械结构设计三方面对微电网无功补偿装置的工程化技术进行了研究。关键词：微电网；无功补偿；谐波治理；电力电子积木；准PR控制II硕士学位论文AbstractWith