動態(tài)無功補償系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、電網(wǎng)中出現(xiàn)大量的復合電力負載（電氣化軌道、軋鋼機、煤礦提升機等），其運行時會消耗大量的無功功率且產(chǎn)生諧波，增加了電能損耗，降低了電能利用率。因此，本文在2013湖北省科技支撐計劃項目（2013BAA009）“復合電力負載動態(tài)無功快速補償關鍵技術研究”的資助下，選取三相全控整流橋帶阻感負載作為研究對象，利用Matlab/GUI開發(fā)了一套完整的仿真系統(tǒng)，完成無功特性、諧波特性、LC諧波治理、阻抗特性和無功補償效果分析等仿真工作。
　　

2、本文主要研究工作與取得的成果如下：
　?。?）在Matlab/Simulink中搭建了動態(tài)無功補償系統(tǒng)的仿真模型，并根據(jù)仿真系統(tǒng)功能要求，利用Matlab/GUI開發(fā)了動態(tài)無功補償仿真總系統(tǒng)及其各個子系統(tǒng)，主要包括無功特性仿真分析系統(tǒng)、諧波特性仿真分析系統(tǒng)、LC諧波治理仿真系統(tǒng)、阻抗特性仿真分析系統(tǒng)和動態(tài)無功補償效果分析系統(tǒng)。
　?。?）運行無功特性和諧波特性2個仿真子系統(tǒng)，分析系統(tǒng)無功特性和諧波特性。通過改變脈沖移相角a（

3、0o~85o，每隔5o），得出系統(tǒng)無功變化規(guī)律，為無功補償提供參數(shù)依據(jù)；以a=70°為研究對象，得到各次諧波電流值以及無功數(shù)據(jù)，為下一步諧波治理奠定基礎。
　　（3）針對a=70°時系統(tǒng)中的諧波問題，對系統(tǒng)進行諧波治理，為動態(tài)無功補償創(chuàng)建良好的系統(tǒng)環(huán)境。運行LC諧波治理仿真系統(tǒng)，得出LC濾波參數(shù)、各次諧波電流值以及系統(tǒng)無功數(shù)據(jù)。
　?。?）通過分析IGBT式可變電抗器的阻抗特性，確定下一步無功效果仿真研究中的載波頻率。分析不

4、同載波頻率下IGBT式可變電抗器的等效阻抗模值與調(diào)制比m的關系，得到載波頻率cf的范圍是（1000≤cf≤4000）Hz。
　?。?）完成了動態(tài)無功補償裝置的參數(shù)優(yōu)化和無功補償效果分析。在無功補償效果分析子系統(tǒng)中，編寫了尋優(yōu)程序，確定最優(yōu)調(diào)制比m=0.7、補償電容器值CB=120μF，得到動態(tài)無功補償效果，驗證了優(yōu)化參數(shù)設計的科學性與合理性。
　　綜上所述，本文開發(fā)了一套完整的動態(tài)無功補償仿真系統(tǒng)，并編寫尋優(yōu)程序，優(yōu)化動態(tài)無