高压级联型svg系统设计与装置研发

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1、学校代号：学号：密级：10532S11092007公开湖南大学硕士学位论文吉匠同，巫级联型SVG系统设计与装置研发途窒提童旦期12Q!垒生垒旦2里旦途窒筌避旦期；2Q!垒生至旦!Z旦highvoltagecascadety’peSVGsystemdesignandequipmentresearchanddevelopmentbyLIULeiB．E．(CentralSouthUniversity)201AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsfort

2、hedegreeofMasterofEngineeringElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLU0AnMay,2014学位论文原创性声明和学位论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。除了文中特别加以标注引用的内容外，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，均已在文中以

3、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：壹括日期：矽洱歹月拥学位论文版权使用授权书本学位论文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门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、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l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“、／”)作者签名：导师签名：17t剪I：矽妒年j-月万日日

4、期：矽妒年夕月万日硕士学位论文摘要随着社会经济的发展进步，各种新型用电负荷大量接入电网，导致电网电能质量不断降低。为了确保电能质量，无功补偿是一项重要而有效的方法。SVG装置以其快速的动态响应性能，显著的无功补偿效果得到了越来越多的关注。本文以一种应用于中高压配电网的SVG为研究对象，采用级联H桥型逆变器作为SVG的主电路，采用单极倍频载波移相调制策略，以较低的器件开关频率得到较高的等效开关频率效果。全文工作总结如下：一、本文从高压动态无功补偿系统的基本结构出发，对比了各种适用于高压场合的主电路拓扑结构，选取级联H

5、桥型逆变器作为SVG装置的主电路。分析了载波移相调制应用于级联H桥型逆变器的特性及优势，设计了基于电压电流双闭环控制的控制系统。二、本文针对主电路与控制电路电气隔离的难题，介绍了光纤隔离检测技术在级联型SVG直流侧电压测量中的应用，考虑低通滤波环节产生的检测延时，根据瞬时功率平衡原则，建立了直流侧电压控制模型，分析了控制器参数变化对电压外环稳定性的影响；在离散域内建立了电流内环的控制模型，分析了AD采样过程、零阶保持器和滞后一拍控制对电流内环稳定范围的影响，并对分析结果进行了仿真验证。三、以搭建单相实验样机为例，详

6、细介绍了样机的软硬件设计。硬件设计包括控制系统的设计，直流侧电容、交流侧连接电抗、功率器件及驱动选型和级联H桥数目的确定等部分。本文设计的控制系统由低压侧的主控制板和分别位于高压侧每一个级联单元上的驱动扩展板组成，通过光纤实现两者的电气隔离连接。控制系统设计中，另外还介绍了多采样芯片并联设计，过零检测电路和硬件保护电路等内容。软件部分，主要介绍了DSP内采样及控制算法的实现和FPGA内三角载波移相调制的实现。四、介绍了低压试验中主电路逆变特性试验、并网试验、直流侧电压稳定控制试验和高压试验等部分的实验过程及结果，通

7、过样机的试验进一步验证了本文各项设计的正确性。本文针对应用于高压场合的静止无功发生器(SVG)的结构、原理、控制策略进行了分析和研究，对一些关键技术给出了具体的实施方案，并通过软硬件设计搭建了单相试验样机，相关试验结果验证了各部分设计的正确性。本文的研究内容可以为高压SVG的研制提供相应的借鉴和参考依据。关键词：无功补偿；级联型SVG；双闭环控制；光纤隔离检测；装置研制IIAbstractWiththedevelopmentofsocietyandeconomic，alargenumberofnewtypeofpo

8、werloadsaccesstothegrid，leadingtothedecreaseofpowerquality．Inordertoensurethepowerquality,reactivepowercompensationisanimportantandeffectivemeasure。SVGdevicehasbeenpaidmoreandmorea