基于空间矢量变换的TCR控制装置的仿真与设计.pdf

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1、<电气开关>(2015．No．4)8l文章编号：1004—289X(2015)04—0081—04基于空间矢量变换的TCR控制装置的仿真与设计李铭，胡桂明，王威，杨丽(广西大学电气工程学院，广西南宁530004)摘要：对负载侧进行无功补偿是改善电能质量问题的有效手段。TCR+FC型SVC凭借其稳定的性能，相对低廉的造价成为用户的首选。通过MATLAB中的SIMULINk对基于空间矢量变换的补偿算法进行仿真，在此基础上，设计一种以DSP芯片和CPLD芯片为核心的TCR控制装置，以解决现有SVC存在的响应速度较

2、慢、晶闸管触发脉冲抗干扰性弱等问题。关键词：晶闸管控制电抗器；静止无功补偿；复杂可编程逻辑器件；矢量变换中图分类号：TM71文献标识码：BSimulationandDesignofTCRControllerBasedonSpaceVectorTransformationLIMg，HUGui-ming，WANGWei，YANGLi(CollegeofElectricalEngineering，GuangxiUniversity，Nanning530004，China)Abstract：Dynamicvarco

3、mpensationatloadendcanimprovethepowerqualityproblemseffectively．Withtheadvan-tageofstableperformanceandlowcost，(TCR+FC)SVCbecometheuserspreferred．Simulatingcompensationalgo-rithmbasedonspacevectortransformationthroughtheMATLABinSIMULINk，onthebasisofthis，de

4、signanDSPchipTMS320F28335andCPLDchipasthecoreoftheTCRcontroldevice，inordertosolvetheproblemthatexistingSVCre—sponsespeedslower，andthyristortriggerpulseanti·interferenceisweak．Keywords：thyristorcontrolledreactor；staticvarcompensator；vectortransform；complexp

5、rogrammablelogicdevice1引言2基于空间矢量变换的补偿算法随着我国工业和科技的飞速发展，诸如电气化铁2．1与对称分量法路、轧钢机、电弧炉等具有非线性、不平衡性等特性的斯坦门茨(C．P．Steinmetz)平衡化原理主要用于冲击性负荷，在电网中的比例逐年升高。在负载侧进对三相不对称负荷进行补偿，并且可以实现分相补偿。行无功补偿以成为改善电能质量问题的有效手段。通过向负荷加载补偿电感或电容实现三相平衡。图1TCR(ThyfistorControlledReactor，晶闸管控制电抗器)为平衡

6、化原理图。型SVC(StaticVarCompensator，静止无功补偿装置)具有结构简单、技术成熟、实用便利等优点，所以目前乃至今后一定时间它仍将是用户进行无功补偿时的首选，。针对TCR的补偿算法现在有很多，例如特定时刻采样法、平均功率法等，但都有各自的局限性和缺点。本文采用基于空间矢量变化的补偿算法，以DSP芯片和CPLD芯片为核心，设计一种TCR控制装置，用以解决现有算法和装置存在的响应速度较慢、晶闸管触图I平衡化原理图发脉冲抗干扰性弱等问题。82《电气开关>(2015．No．4)通过推导可以得出理

7、想补偿器补偿电纳为：再将ABC三相静止坐标系向由两相旋转坐标系ra：b=一+(G一G)／√3进行变换，其变换矩阵为c，。厘『cos0scos(o~一)cos(o,+)1{B。=一。+(G一G)(1)l【，，，一3【一sin0s—sin(0s一120~)一sin(0s+120~)J=一日。+(G。一Gb)／√3(4)式中上标r表示为理想补偿器，Z表示为负载。例如B：、BG分别表示为A、B间的补偿电纳、负载的电纳、负载的电导。(5)对称分量法用于不对称电路的研究，它将电量分解为对称的零序、正序、负序电量。当满足

8、充要条件：其中e、b为交流量，包含负荷电流中负序分量及负序电流补偿为零、正序电流分量虚部补偿为0时。谐波成分转换成的不同频率的分量，而。。cos0。。、，。可以保证负荷平衡化补偿的实现。得到的平衡化补偿sin0。对应由负荷电流中正序分量转换成的直流量。公式为：对、i进行LPF得到直流成分为：r：b=一(Im，一√3Re，+Im，)／3U[：]==~3[IncOSOn】(6){：。=一(Im一2Im：：)／3U(2