基于电压稳定性分析的tsvg控制策略研究

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1、硕士学位论文基于电压稳定性分析的TSVG控制策略研究STUDYONCONTROLSTRATEGYOFTSVGBASEDONVOLTAGESTABILITYANALYSIS高寒哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM714.3学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文基于电压稳定性分析的TSVG控制策略研究硕士研究生：高寒导师：王立国教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM714.3U.D.C:621.

2、3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONCONTROLSTRATEGYOFTSVGBASEDONVOLTAGESTABILITYANALYSISCandidate：GaoHanSupervisor：Prof.WangLiguoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringandAutomationDate

3、ofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要伴随着我国工业生产规模的不断扩大，越来越多的电力电子设备被应用其中，使得电能质量问题日益突出。本文针对塑料加工业中注塑机运行时带来的功率因数低，谐波超标这一特定的实际问题进行研究，提出了采用TSVG进行治理的方案，详细分析了其工作原理。对TSVG运行时系统公共连接点（PointofCommonCoupling）的电压稳定性进行了分析，保证了系统安全稳定运行。并提出了基

4、于粒子群（ParticleSwarmOptimization）的TSF通道参数寻优算法，提高了系统的整体效率与稳定性，为解决相关问题提供了良好的思路。首先对TSVG中晶闸管投切滤波器（ThyristorSwitchFilter）及静止无功发生器（StaticVarGenerator）的工作原理及电路结构进行了介绍与分析。对采用星接形式的TSF进行了投切过程的暂态分析，确定了晶闸管两端电压过零的投切方案。对采用电压型结构的SVG进行了控制方案的选取，确定了采用直接电流控制的输出电流控制方案。在系统的电流检测环节中，采用基于瞬时无功功率理论的无功及谐波电

5、流检测方案，确保了检测的快速性与准确性。并对TSVG的协调控制策略进行了介绍。其次，为保证PCC点的电压稳定性，对投入TSVG装置后系统PCC点的电压变化情况进行了详细的研究，并根据分析结果对TSVG中SVG的电压控制策略进行了深入的研究，对其进行数学建模分析，提出电流内环解耦的双电压环电压控制策略，可以对交流侧电压与直流母线电容电压进行有效控制。针对PCC点不同的电压故障情况，对电压控制器进行了改进，以提高控制器的控制性能。为改善TSF的无功补偿与谐波抑制的效果，提出了多目标的通道设置准则，采用基于粒子群算法的TSF通道参数寻优算法，对通道参数进行

6、寻优，并对所设计的通道参数进行了失谐分析，确保了系统能够稳定运行。最后，在MATLAB仿真环境下搭建TSVG系统的仿真模型，结合现场电压电流数据进行仿真，以验证所设计系统的无功补偿与谐波抑制效果。在实验室环境下搭建TSVG硬件平台，在平台上对控制方案进行实物验证，实验结果表明所设计的TSVG电能质量综合治理装置能够很好地完成预期目标，有效改善了系统的电能质量。关键词：TSVG；电压稳定性分析；谐波抑制；无功补偿；粒子群算法-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththescaleexpansionofindustrialproduc

7、tioninChina,moreandmorepowerelectronicequipmentsareputintouse,whichmakesthepowerqualityissuesbecomemoreprominent.InthispapertheTSVGdeviceisproposedtosolvethelowpowerfactorandharmonicproblemintheplasticsprocessingindustrywheninjectionmoldingmachineworks.ThevoltagestabilityattheP

8、ointofCommonCouplingisanalyzedwhentheTSVGworkstoensure