用于不平衡负载无功补偿控制器的研究

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1、西安理工大学硕士学位论文用于不平衡负载无功补偿控制器的研究姓名：王嘉宁申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：曾光20040101摘要论文题目：用于不平衡负载无功补偿控制器的研究学科：电力电子与电力传动作者：王嘉宁导师：曾光职称：副教授答辩日期：摘要本文主要研究用于不平衡负载的SVC无功补偿控制器。简要分析了无功补偿的基本原理和工作特点，通过对典型的三相不平衡负载工作特点的分析，主电路采用电力滤波器与晶闸管控制电抗器相接合的结构；对用于无功检测的带通滤波器进行了分析，设计了用于负载电压、

2、电流信号滤波的带通滤波器，并采用运算放大器加以实现。对三相晶闸管控制电抗器的触发脉冲产生原理进行了分析，采用单稳态触发器实现六相触发同步；设计了以TMS320F240为控制核心的硬件控制平台，包括采样电路、保护电路、六相触发同步等外围电路。编制了相应的程序，完成了实验样机的整机联调。实验结果证明基于DSP的不平衡无功补偿控制算法，完全可以实现对负载不平衡与无功变化的跟踪、补偿，系统硬件电路可靠，程序运行良好。论文的最后，给出了试验装置各部分的实测波形。关键词：无功补偿；对称分量法；带通滤波器；数字信

3、号处理器1西安理工大学硕士论文Title:StudyofSVCControllerforUnbalanceLoadAuthor:Tutor:AbstractThecontrolmethodofSVCforunbalancedloadismainlyresearchedinthispaper.FirstlytheworkingprinciplesandcharacterofSVCforunbalancedloadarebrieflyanalyzed.Aftertheanalysisofpowerpro

4、ducecharacterofthetypicalthree-phasesunbalanceload,thecorrespondingcircuitisadopted.ThismaincircuitiscomposedofthepowerfilterseriesandTCRcontrolcircuit.Secondlythetheoryofband-passfilterisanalyzedindetail,andthenamethodofimplementingButterworthband-pas

5、sfilterisputforward.Thecircuitusingoperationamplifiersisalsogiven.Atthesametimetheprinciplesoftriggeringpulsetothethree-phasethyristorsisdiscussed,andawayusingmonostablemultivibratortoproducethepulseshasbeengivenbelow.ThehardwarecontrolsystembasedonTMS

6、320F240isdesigned,whichincludessamplingcircuit,protectivecircuit,phase-compensatedcircuitandsoon.Theprogramofsystemiscompiledandaprototypeismadeandtested.Theexperimentalresultsindicatethecircuitiscredibleandtheprogramrunswell,andthefeasibilityofthecomp

7、ensationalgorithmbasedonDSPistested.Intheendofthispaper,thecorrespondingrealwaveswithVarcompensationareprovided.Keywords:Varcompensation;symmetricalcomponents;band-passfilter;DSP2第1章概述第1章概述1.1研究背景当今电力系统的用户中存在着大量无功功率频繁变化的设备：如大容量变流装置、轧钢机、电弧炉、电气化铁道等。以晶闸管作

8、为开关元件的大容量变流器，惯性小，相应的瞬间无功功率变化大，引起剧烈的电压波[1]动，不仅仅消耗大量的无功功率，同时产生了大量的谐波电流。众多的不平衡负载中又以电弧炉负载的工况最为恶劣。电弧炉在工作时，通过调整三个电极与电炉内炉料的距离，以产生电弧；利用电弧能量对炉料进行加热、融化。在这个调整过程中，三个电极间的阻抗不断的发生着变化，有时电极甚至处于短路或者开路状态；三相电流严重不平衡，而且伴随着大量的谐波电流。另一类典型的三相不平衡负载——铁路电气化线路的电力机车供