靜止無功補償智能控制器的研究.pdf

1、電力是現(xiàn)代社會必不可少的一種主要能源。隨著現(xiàn)代電力電子技術的飛速發(fā)展，尤其是電力電子裝置在電力系統(tǒng)各個工業(yè)部門的廣泛應用，對電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經濟運行構成了潛在的威脅，嚴重影響電能質量，甚至危害到電力系統(tǒng)的安全運行。一方面，導致了用電質量的下降和電能的耗費。另一方面，也對電能質量提出了較高的要求，必須采用一定的措施對輸配電網絡中所需的無功功率進行補償，從而提高功率因數和電能質量。因此，無功補償技術應運而生。本文在對國內外相關無功補償技

2、術和無功補償控制方式的發(fā)展現(xiàn)狀和方向總結的基礎上，總結本實驗室已有相關技術，以基于可變電抗的靜止無功補償器為基礎，設計智能控制器，從而動態(tài)控制對無功功率的補償。主要研究內容包括：
　　 ⑴闡述了基于可變電抗器的無功補償器，它包括固定電容器、可變電抗器以及智能控制器三部分。這種無功補償器在傳統(tǒng)的無功補償器的基礎上進行了結構創(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，來改變原邊線圈的阻抗，從而實現(xiàn)阻抗變換。詳細

3、分析使用SCR作為功率變換器核心元件的無功補償器，就其完全關斷、完全導通以及部分導通三個工作狀態(tài)論述無功補償器的工作原理。以此為基礎，進行智能控制器的方案選擇和結構設計。通過分析比較，選擇PLC+PFGA的控制方案，并確定控制器整體結構。
　　 ⑵設計控制器的硬件電路，對控制系統(tǒng)中使用的PLC以及PFGA進行介紹與具體器件的選擇，經過分析比較選擇CPU313C以及Spartan-IIE作為智能控制器的核心器件。設計輸入輸出通道，

4、晶閘管觸發(fā)脈沖產生電路，以及同步信號電路、缺相保護電路等相關的保護與輔助電路的設計。在完成硬件設計后，進行智能控制器軟件設計。分別編寫PLC與PFGA程序，通過仿真驗證程序編寫的正確性。
　　 ⑶使用Matlab/Simulink搭建靜止無功補器仿真模型，在“由下到上”仿真思路的指導下，首先構建各個仿真模塊，并對重要模塊進行仿真，驗證設計的正確性。通過典型時刻的仿真波形對比驗證設計的智能控制器能很好的滿足動態(tài)補償無功功率的目的。