基于dsp控制的磁阀式可控电抗器研究

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1、硕士学位论文摘要在电力系统中，无功功率的不足或者过剩都会严重地影响供电质量。通过合理的补偿，保持系统功率因数在一个较高的水平，可以大大提高供电质量。无功补偿技术是多年来研究的重点之一。随着技术的不断进步和发展，各种设备工作时所需要的无功功率不断增大，并且无功功率在电力网络中的分布越来越复杂，因此对无功补偿的要求也越来越高。许多现有的无功补偿方式和设备越来越不适应发展的需要。本文提出了一种基于DSP控制的磁阀式可控电控器无功补偿装置（MCR+FC），能够根据系统的无功功率状况，快速补偿系统无功，达到提高系统稳定性，维持指定功率因数

2、的目的。本文对磁阀式可控电控器的原理进行了详细的分析，并在此基础上建立了数学模型，根据模型对MCR的谐波特性、控制特性进行了分析。由于MCR在实际的应用中，需要能快速检测系统的无功功率，实现自动控制。本文对无功功率补偿原理和当前常用的无功功率检测方法做了介绍，其中重点介绍了瞬时无功功率检测法。该方法检测速度快，检测量比较小，因此具有较好的实时性。在控制策略上采用闭环PID控制，使系统功率因数达到指定的功率因数。针对传统的采用单片机作为主控制器速度较慢，检测精度低的缺点，设计了基于DSP（TMS320LF2407A）为主控制芯片的

3、补偿装置，介绍了信号调理电路、同步电路、采样电路、触发电路、掉电模块以及人机接口等，并对控制系统的软件流程做了简要的介绍。本文最后用Matlab/PSB模块对磁阀式可控电抗器的模型和基于磁阀式可控电抗器的补偿模型进行了仿真验证，仿真的结果与理论分析的结果是一致的，证明本文提出的无功补偿装置的正确性和实用性。关键词：无功补偿;磁阀式可控电抗器;瞬时无功功率;数字信号处理器I基于DSP的磁阀式可控电抗器无功补偿装置研究AbstractInelectricpowersystem,insufficientorsurplusreactiv

4、epowerwillaffectthequalityofthesuppliedpowerseverely.Byappropriatecompensation,thepowerfactorofthesystemiskeptatahigherleveltoimprovethequalityofthesystem.Thereactivepowercompensationtechniqueisoneofthemajorresearches.Astheadvanceanddevelopmentofthetechnique,thereact

5、ivepowerwhichvariousdeviceneedincreasecontinuouslyandthereactivepowerdistributedinthepowernetworkbecomemorecomplicated,sotherequirementtothereactivepowerbecomehigherandhigher.Manyexistedmethodsofreactivepowercompensationandequipmentbecomenotfitfortheneedofthedevelopm

6、ent.Thispaperproposesmagnetic-valvecontrollablereactorreactivepowercompensationequipmentbasedonDSP.Itcancompensatethesystemreactivepowerquicklyaccordingtothereactiveconditiontoimprovethestabilityofthesystemandkeepthegivenpowerfactor.Thispapergivesadetailedanalysisoft

7、hemagnetic-valvecontrollablereactor.Thereactor’smathematicmodelisbuiltandtheharmoniccharacterandthecontrolcharacterofMCRareanalyzedaccordingtothemodel.InthepracticalapplicationoftheMCR,thereactivepowerneedstobedetectedquicklytorealizeautocontrol.Thispaperintroducesth

8、ecompensationprincipleandthecommonmethodsofreactivepowerdetection.Themethodofinstantaneousreactivepowerdetectionisintroducedemphati