脉冲发电机整流型电源的混合无功和谐波补偿系统设计

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1、分类号学号M201271337学校代码10487密级硕士学位论文脉冲发电机整流型电源的混合无功和谐波补偿系统设计学位申请人：杨士伟学科专业：电气工程指导教师：丁洪发教授答辩日期：2015年5月20日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringThedesignofreactivepowerandharmonicmixedcompensationsystemforpulsegeneratorrectifierCandidate:YangShiweiMaj

2、or:ElectricalEngineeringSupervisor:ProfessorDingHongfaHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei,430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版

3、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，即：学校有权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。本人授权华中科技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。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要脉冲发电机整流型电源是脉冲强磁场装置的重要供电方案之一，由于磁体负载和相控整流器本身特性使该系统交流侧存在大量无功和谐波，造成了脉冲发电

4、机容量不能有效利用，并增加了系统控制难度，因此需要对脉冲发电机整流型电源系统交流侧进行无功和谐波补偿。本文针对脉冲发电机整流型电源系统运行过程中交流侧出现的电压降落、畸变以及频率变化的特点，提出了多模块静止无功发生器并联和多组分时段投切单调谐滤波器组合的混合补偿方案。该混合补偿方式能够很好的补偿系统中交流侧存在的无功和谐波、不会出现无功倒送现象、补偿效果好、速度快、经济性好、且能够适应脉冲发电机出现的频率变化情况。针对武汉强磁场实验室脉冲发电机整流型电源系统，本文建立了混合补偿装置的数学模型，研究了单调谐滤波器配置方案以及多模块静止无功发生器之间的控制方式，由此，提出了脉冲发电

5、机整流型电源系统混合补偿的控制策略。对3组容量均是7MVar的单调谐滤波器和5台容量均是200kVar的多模块SVG并联装置进行了参数选型。针对该混合补偿方案，建立了脉冲发电机整流型电源系统在50T双线圈磁体和100T外线圈磁体不同应用情况下混合补偿的Matlab/Simulink仿真模型，进行了仿真研究，验证了混合补偿方案的可行性。根据脉冲发电机整流型电源系统的混合无功和谐波补偿方案的要求，设计了静止无功发生器的系统拓扑图和控制系统实现方案。搭建了一台容量200kVar的静止无功发生器装置样机，并给出该装置硬件电路和控制软件详细实现方案。对SVG装置进行实验研究，通过仿真以及

6、实验结果对比分析，证实其能够很好进行无功补偿。关键词：脉冲发电机整流型电源系统，单调谐滤波器，静止无功发生器，混合补偿I华中科技大学硕士学位论文AbstractThepulsegeneratorrectifierpowersystemisoneofthemostimportantpowersupplyschemesofthehighpulsedmagneticfielddevice.Thecharacteristicsofthepulsegeneratorrectifierpowersystemareanalyzed.Thisanalysespointoutthattheexi

7、stenceofthephase-controlledrectifierandmagnetloadwouldbringlargeamountsofreactivepowerandharmonictothesystemACside.Thentheinfluenceofreactivepowerandharmonicofthepulsegeneratorrectifierpowersystemisanalyzed.Inordertocompensatethereactivepowerandhar