论文部分内容阅读
随着当代电力电子技术的迅速发展,市场对于电能质量产品的需求日益增加,而电网中无功和谐波现象对电网正常运行冲击很大,导致电能质量急剧下降。无功补偿装置能够有效补偿电网损耗和提升电能功率因数,静止无功补偿发生器(SVG)具有响应迅速、稳定性高、适应性强和体积小等特点,是提升电能质量的重要发展方向。高压SVG的成本较高,直接研发设计实体机会导致不必要的成本浪费,往往也不实际,且在实体机运行中,功率模块调控仅能通过经验、理论模型来参考。因此需要通过搭建仿真平台,整体评估运行中潜在的问题,正确调节以实现平台的稳定性、可靠性和有效性,仿真整机以实现恒压、恒流和无功补偿。本文根据百兆乏量级性能指标要求,确定链接方式,设计搭建由SVG主要模块组成的H桥级联型SVG仿真平台,实现控制调制策略和电容选型的仿真验证,提出无功补偿方案,并将其应用到实体机中。分析电能质量结果表明,高压高负荷电力电网中存在的无功补偿问题得到有效解决,达到节能降耗的性能要求。本文首先对比三角形(“△”)接法与星形(“Y”)接法的性能,通过数学模型得出“△”接法能更好地提高H桥级联型系统的稳定性和可靠性。其次,使用Matlab设计搭建仿真平台,分别实现SVG三个主要模块电流检测及指令电流生成、前馈解耦控制和直流侧电压平衡控制模块的功能。再次,控制策略的仿真研究作为仿真的主要功能体现,利用三相相位控制方法搭建总体控制框图,通过仿真分析恒压、恒流和无功补偿波形,验证了目标参数作为原始参数输入来调节电压电流可确保恒压均流,并使整机的无功补偿趋于稳定;载波移相调制技术决定电压的谐波含量和整个装置运行功率大小,本文搭建两个级联型模块仿真模型,选用调制波反向单级倍频CPS-SPWM技术进行仿真,分析其端口电压及对应的电压谐波频谱,验证调制波反向的单级倍频调制方式在H桥级联型SVG系统中应用的有效性和正确性;最后,器件规格选型中主要针对电容做了仿真分析,通过对电容的仿真分析可确定出SVG整机储能的容量大小。最终,结合Matlab仿真平台结果,搭建35KV/100Mvar静止无功补偿发生器装置的硬件平台,通过分析对比实测波形,实际证明了仿真平台的有效性,实现无功补偿,达到性能指标要求。