中小型企業(yè)配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償與諧波治理一體化系統(tǒng)的研究.pdf

1、中小型企業(yè)配電網(wǎng)諧波污染嚴(yán)重，導(dǎo)致現(xiàn)有無(wú)功補(bǔ)償器無(wú)法安全投入正常運(yùn)行，功率因數(shù)低，電能質(zhì)量差。因此，本文在2015年武漢市科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2015010101010013）資助下，研究一種適合中小型企業(yè)的配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償與諧波治理一體化系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)“一體化系統(tǒng)”），具有“諧波濾波和無(wú)功補(bǔ)償”雙重功能，能優(yōu)先濾波，保證無(wú)功補(bǔ)償器安全投入與運(yùn)行，解決配電網(wǎng)中諧波含量大、功率因數(shù)低以及直接投入無(wú)功補(bǔ)償器導(dǎo)致器件燒壞等問(wèn)題。
　　本文完成的

2、主要工作和取得的成果如下：
　　（1）完成了一體化系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與機(jī)理分析。首先根據(jù)一體化系統(tǒng)的功能需求，研究構(gòu)建了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要分為諧波濾波和無(wú)功補(bǔ)償2個(gè)子系統(tǒng)，然后給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)步驟，最后重點(diǎn)分析了諧波濾波與無(wú)功補(bǔ)償機(jī)理。諧波濾波機(jī)理分析包括阻抗變換電路機(jī)理、可變電抗器的參數(shù)確定和濾波電容的參數(shù)確定；無(wú)功補(bǔ)償機(jī)理分析包括補(bǔ)償電容機(jī)理、參數(shù)的確定及其控制策略。
　?。?）完成了一體化系統(tǒng)的仿真研究。首先根據(jù)一體化系統(tǒng)

3、的拓?fù)錂C(jī)構(gòu)，利用MATLAB/Simulink構(gòu)建了系統(tǒng)仿真模型，并提出了仿真方案，然后設(shè)計(jì)了系統(tǒng)各主要仿真模塊，最后分別對(duì)無(wú)功補(bǔ)償子系統(tǒng)、諧波濾波子系統(tǒng)以及一體化系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)配置與仿真分析。仿真結(jié)果驗(yàn)證了諧波濾波子系統(tǒng)“先投入，后切除”的必要性，治理后系統(tǒng)功率因數(shù)、諧波電流含有率及總畸變率均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該仿真研究為一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支持。
　　（3）完成了一體化系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)，主要包括主電路及操作回路設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的硬

4、件方案設(shè)計(jì)與軟件方案設(shè)計(jì)。其中，硬件方案設(shè)計(jì)主要包括控制系統(tǒng)硬件選型，以及PLC輸入/輸出電路的設(shè)計(jì)、數(shù)字電能信號(hào)檢測(cè)單元設(shè)計(jì)和觸發(fā)電路設(shè)計(jì)；軟件方案設(shè)計(jì)主要包括PLC控制方案設(shè)計(jì)和監(jiān)控界面設(shè)計(jì)，完成了主要模塊程序設(shè)計(jì)，并利用MCGS組態(tài)軟件工具完成了監(jiān)控界面設(shè)計(jì)。為樣機(jī)的實(shí)現(xiàn)及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程奠定了基礎(chǔ)。
　　本文研究成果不僅能夠應(yīng)用于新建的中小型企業(yè)，也可以根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況，進(jìn)行改造，將現(xiàn)有無(wú)功補(bǔ)償裝置通過(guò)接口電路的配置與所設(shè)計(jì)的