中小型企業(yè)配電網(wǎng)無功補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)諧波污染嚴重，導致現(xiàn)有無功補償器無法安全投入正常運行，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劃項目（2015010101010013）資助下，研究一種適合中小型企業(yè)的配電網(wǎng)無功補償與諧波治理一體化系統(tǒng)（簡稱“一體化系統(tǒng)”），具有“諧波濾波和無功補償”雙重功能，能優(yōu)先濾波，保證無功補償器安全投入與運行，解決配電網(wǎng)中諧波含量大、功率因數(shù)低以及直接投入無功補償器導致器件燒壞等問題。
　　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)的拓撲結構設計與機理分析。首先根據(jù)一體化系統(tǒng)的功能需求，研究構建了其拓撲結構，主要分為諧波濾波和無功補償2個子系統(tǒng)，然后給出了系統(tǒng)實現(xiàn)步驟，最后重點分析了諧波濾波與無功補償機理。諧波濾波機理分析包括阻抗變換電路機理、可變電抗器的參數(shù)確定和濾波電容的參數(shù)確定；無功補償機理分析包括補償電容機理、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、的拓撲機構，利用MATLAB/Simulink構建了系統(tǒng)仿真模型，并提出了仿真方案，然后設計了系統(tǒng)各主要仿真模塊，最后分別對無功補償子系統(tǒng)、諧波濾波子系統(tǒng)以及一體化系統(tǒng)進行參數(shù)配置與仿真分析。仿真結果驗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到國家標準。該仿真研究為一體化系統(tǒng)的設計提供了技術支持。
　　（3）完成了一體化系統(tǒng)的方案設計，主要包括主電路及操作回路設計、控制系統(tǒng)的硬

4、件方案設計與軟件方案設計。其中，硬件方案設計主要包括控制系統(tǒng)硬件選型，以及PLC輸入/輸出電路的設計、數(shù)字電能信號檢測單元設計和觸發(fā)電路設計；軟件方案設計主要包括PLC控制方案設計和監(jiān)控界面設計，完成了主要模塊程序設計，并利用MCGS組態(tài)軟件工具完成了監(jiān)控界面設計。為樣機的實現(xiàn)及其產(chǎn)業(yè)化進程奠定了基礎。
　　本文研究成果不僅能夠應用于新建的中小型企業(yè)，也可以根據(jù)企業(yè)實際情況，進行改造，將現(xiàn)有無功補償裝置通過接口電路的配置與所設計的