【摘 要】
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随着社会经济的高速发展,电力系统的规模越来越庞大,电网所带负载的种类也越来越多,大量不平衡、非线性负载的运行严重影响着电网的电能质量。本文以电能质量的工程项目为依托,针对钢铁生产线中轧钢时会产生短时冲击无功,造成供电系统电压剧烈波动、功率因数较低的现象,研究并设计了适用于高压、大容量领域的H桥级联结构的静止无功发生器SVG。本文首先研究了无功补偿装置的发展现状,介绍了SVG拓扑结构,突出了级联型结
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随着社会经济的高速发展,电力系统的规模越来越庞大,电网所带负载的种类也越来越多,大量不平衡、非线性负载的运行严重影响着电网的电能质量。本文以电能质量的工程项目为依托,针对钢铁生产线中轧钢时会产生短时冲击无功,造成供电系统电压剧烈波动、功率因数较低的现象,研究并设计了适用于高压、大容量领域的H桥级联结构的静止无功发生器SVG。本文首先研究了无功补偿装置的发展现状,介绍了SVG拓扑结构,突出了级联型结构的特点和优势,接着对级联SVG控制策略的发展现状进行研究,建立了级联SVG的数学模型,并提出无功电流的检测算法;对所采用的载波相移调制技术,利用仿真验证其良好的谐波特性;在数学模型的基础上提出电流解耦控制的方法,研究了直流侧电压的平衡策略——基于分级控制的电压微控平衡策略,并通过MATLAB/SIMULINK软件经过前后对比,验证了所提方案的有效性。同时本文也对主电路的参数进行了计算、选型,对级联型SVG控制系统的硬件电路和基于DSP+FPGA的软件系统进行了设计。最后,本文以马钢中型材生产线应用的级联型SVG装置为例,结合无功补偿理论,通过参数计算、现场调试、监测结果表明:级联型SVG装置在投入到轧钢生产线后,具有良好的动态效应,能够快速补偿无功,改善电能质量,将功率因数维持在0.95左右,可以起到很好的电能质量改善效果。
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