（农业电气化与自动化专业论文）三电平静止同步补偿器的研究

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1、东北农业大学硕士学位论文三电平静止同步补偿器的研究姓名：梁秋艳申请学位级别：硕士专业：农业电气化与自动化指导教师：赵玉林20090620摘要摘要在电力系统中由于无功不足而给系统带来的危害不容忽视静止同步补偿器STATCOM(StaticSynchronousCompensator)作为柔性交流输电系统FACTSFlexibleACTransmissionSystem家族中重要的一员与传统的无功补偿装置相比不仅降低了装置的体积和成本而且具有更快的反应速度和更为平滑的调节特性但由于其电子元件的耐压问题和谐波问题限制了其应用因而如何限制其谐波和提高其可靠性是亟待解决的问题本文在对现有的无功补偿装置系

2、统深入分析的基础上研究了基于三电平逆变器的STATCOM该装置采用中点钳位的方法将逆变电路分为正负零三个电平使每个元件承受的最高电压减少到传统的逆变电路的一半根据瞬时无功功率理论检测电路采用了ip-iq检测法检测无功电流使检测结果完全不受电压频率畸变的影响提高检测的准确性控制策略采用空间电压矢量脉宽调制SVPWM技术易于数字实现直流电压利用率高电流谐波成分少中点电位控制比较容易实现以TMS320LF2407A为核心对STATCOM控制系统进行了软硬件设计系统的三相电压和三相电流信号经过电压互感器和电流互感器测量后分别经电压调理电路和电流调理电路转换为A/D转换器可以接受的模拟信号这些模拟信号经

3、过A/D转换器进行模/数转换后送入控制器控制器计算出STATCOM输出电压与系统电压相位差送入脉冲发生器脉冲发生器产生相位和脉宽随ä变化的多路驱动脉冲来驱动逆变电路IGBT的开通和关断使装置产生电网系统所需要的无功完成了包括信号检测调理电路电压过零检测电路锁相环硬件倍频电路IGBT驱动电路等主要部分的硬件电路设计和包括主程序捕获中断子程序ADC中断服务子程序和PWM发生子程序等主要功能模块的软件设计经理论分析表明该装置与二电平比较输出电压波形谐波小可靠性高仿真实验表明与传统的无功补偿装置相比具有动态特性好补偿精度高具有无功补偿和吸收电网过剩无功稳定系统电压的功能关键词:静止同步补偿器STATC

4、OM三电平逆变器空间电压矢量脉宽调制SVPWMDSP仿真VAbstractStudyonThree-LevelSTATCOMAbstractInelectricpowersystem,theharmfulnesstosystembecauseoflackofreactivepowercannotbeignored.STATCOM(StaticSynchronousCompensator)isanimportantmemberofFlexibleACTransmissionSystem,comparingwithtraditionalreactivepowercompensationdevice

5、,itnotonlydecreasethevolumeandcostofthedevice,butalsohasfasterresponsespeedandmoresmoothregulatingproperty.However,becauseofitselectroniccomponentswithstandvoltageandharmonicproblemlimititsapplication.Therefore,howtolimititsharmonicandimprovethereliabilityareinurgentneedofsolution.Onthebasisofthorou

6、ghanalysisonreactivepowercompensationdeviceinexistence,thispaperstudyonthree-levelSTATCOM.Thedeviceisuseofneutral-pointclampingmethodtodividetheinvertercircuitintopositivenegativeandzerothreelevel,sothateachcomponentsubjecttothemaximumvoltagereducedtohalfofthetraditionalinvertercircuit;Basedoninstan

7、taneousreactivepowertheory,thedetectioncircuitusedip-iqtodetectreactivecurrent,sothatdetectresultsarenoteffectsofvoltagefrequencydistortion,improvingtheaccuracyofdetection;Controlstrategyusingspacevec