靜止無功補(bǔ)償智能控制器的研究.pdf

1、電力是現(xiàn)代社會(huì)必不可少的一種主要能源。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是電力電子裝置在電力系統(tǒng)各個(gè)工業(yè)部門的廣泛應(yīng)用，對(duì)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行構(gòu)成了潛在的威脅，嚴(yán)重影響電能質(zhì)量，甚至危害到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。一方面，導(dǎo)致了用電質(zhì)量的下降和電能的耗費(fèi)。另一方面，也對(duì)電能質(zhì)量提出了較高的要求，必須采用一定的措施對(duì)輸配電網(wǎng)絡(luò)中所需的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，從而提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量。因此，無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)無功補(bǔ)償技

2、術(shù)和無功補(bǔ)償控制方式的發(fā)展現(xiàn)狀和方向總結(jié)的基礎(chǔ)上，總結(jié)本實(shí)驗(yàn)室已有相關(guān)技術(shù)，以基于可變電抗的靜止無功補(bǔ)償器為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)智能控制器，從而動(dòng)態(tài)控制對(duì)無功功率的補(bǔ)償。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 ⑴闡述了基于可變電抗器的無功補(bǔ)償器，它包括固定電容器、可變電抗器以及智能控制器三部分。這種無功補(bǔ)償器在傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，將可變電抗變換器分為原邊和副邊線圈，通過改變副邊線圈的阻抗，來改變?cè)吘€圈的阻抗，從而實(shí)現(xiàn)阻抗變換。詳細(xì)

3、分析使用SCR作為功率變換器核心元件的無功補(bǔ)償器，就其完全關(guān)斷、完全導(dǎo)通以及部分導(dǎo)通三個(gè)工作狀態(tài)論述無功補(bǔ)償器的工作原理。以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行智能控制器的方案選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過分析比較，選擇PLC+PFGA的控制方案，并確定控制器整體結(jié)構(gòu)。
　　 ⑵設(shè)計(jì)控制器的硬件電路，對(duì)控制系統(tǒng)中使用的PLC以及PFGA進(jìn)行介紹與具體器件的選擇，經(jīng)過分析比較選擇CPU313C以及Spartan-IIE作為智能控制器的核心器件。設(shè)計(jì)輸入輸出通道，

4、晶閘管觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路，以及同步信號(hào)電路、缺相保護(hù)電路等相關(guān)的保護(hù)與輔助電路的設(shè)計(jì)。在完成硬件設(shè)計(jì)后，進(jìn)行智能控制器軟件設(shè)計(jì)。分別編寫PLC與PFGA程序，通過仿真驗(yàn)證程序編寫的正確性。
　　 ⑶使用Matlab/Simulink搭建靜止無功補(bǔ)器仿真模型，在“由下到上”仿真思路的指導(dǎo)下，首先構(gòu)建各個(gè)仿真模塊，并對(duì)重要模塊進(jìn)行仿真，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。通過典型時(shí)刻的仿真波形對(duì)比驗(yàn)證設(shè)計(jì)的智能控制器能很好的滿足動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無功功率的目的。