基于磁阀式可控电抗器的配电网无功补偿系统研究

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1、中图分类号UDCTM761621．3硕士学位论文学校代码10533基于磁阀式可控电抗器的配电网无功补偿系统研究ResearchonDistributionNetworkReactiveCompensationSystemBasedonMagneticValveControllableReactor者姓名：科专业：究方向：院(系、所)：导教师：刘鹏升电气工程电力系统及其自动化信息科学与工程学院粟梅教授论文答辩日期趁!兰：三-l岁答辩委员会主席中南大学二零一三年四月一令一二，年必月作学研学指原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的

2、研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。储徘榴吼丝年上月曲学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到

3、《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。储繇鳓师签名：盈吼出羔月丛日基于磁阀式可控电抗器的配电网无功补偿系统研究摘要：经济的发展必然需要电力作为保障，我国电力系统伴随着经济的高速增长而不断发展。在电力系统的发展过程中，无功功率的影响越来越大。虽然电力系统无功功率平衡能够保证系统元器件的可靠运行和电能的稳定传输，但无功功率失衡将造成电能的损失，电能质量的降低，甚至是电力系统的振荡。因此，保证无功功率平衡是电力系统任何时刻都不能忽视的。在现有条件下，无功补偿是保证无功功率平衡的有效方法。由于输电网和配电网的任务不同，所以对无功补

4、偿的要求也有不同。本文主要研究配电网无功补偿，其目的是保证功率因数达标。在众多无功补偿装置中，磁阀式可控电抗器型配电网无功补偿装置最适合我国进行发展利用。论文进行了基于磁阀式可控电抗器的无功补偿系统的研究。论文以可控饱和电抗器的介绍为基础，展开了对磁阀式可控电抗器的工作原理的分析、电磁方程的建立、等效电路的推导、控制特性的求解，在Matlab／Simulink仿真平台上进行了相应仿真分析；根据配电网常见负载和磁阀式可控电抗器的特性，设计了符合生产要求的无源滤波器，利用有理插值方法建立了工作电流和触发控制角之间的直接关系，将瞬时功率理论进行了方便利

5、用的等效代换，将对称分量法应用于不平衡负载的补偿，分析了开环控制方式和闭环控制方式的优缺点，搭建起了整个无功补偿系统的闭环控制框架；在进行无功补偿系统控制器设计前，等效推导出了磁阀式可控电抗器的传递函数，据此先后进行了P工控制器设计和改进前后的滑模变结构控制器设计，并各自进行了仿真分析，总结出改进后滑模控制器的优点。由于高压实验条件有限，论文利用进行了符合实际情况的仿真分析。根据某钢铁厂的实测数据，设置了两种仿真负载参数，两种负载在不同时段内投入工作。仿真结果证明了基于磁阀式可控电抗器的无功补偿系统的有效性、稳定性和快速性，为以后进行高压试验验证

6、打好了基础，同时这也是在我国电力系统中实际推广应用的前提。关键词：配电网、无功补偿、功率因数、磁阀式可控电抗器、滑模控制．分类号：TM761UResearchonDistributionNetworkReactiveCompensationSystemBasedonMagneticValveControllableReactorAbstract：Electricityistheguaranteeofeconomicdevelopment，andourcountry’Selectricsystemisdevelopingalongwi也hi曲eco

7、nomicgrowth．Inthedevelopmentprocessoftheelectricsystem，theinfluenceofreactivepowerisgettingbigger．AlthoughreactivepowerequilibriumofthesystemCanensurerelateddevices’reliablerunandelectricity’Sstablepropagation，itsoppositepolewilldestroythenormaloperationandcausebigeconomylosi

8、ng，SOreactivepowerequilibriumofthesystemneedstobehonoredatanytime．No