论文部分内容阅读
EAST磁体电源系统为超导磁体供电,担负着EAST实验装置提供各种不同规格的高功率电源,实现能量的传输、功率转换、运行控制等重要任务。其中,极向场电源是托卡马克主要的子系统之一,它为等离子体的产生、约束、维持、加热,以及等离子体电流、位置、形状、分布和破裂的控制,提供必要的工程基础和控制手段。EAST极向场电源为12脉波晶闸管相控变流器,可以四象限运行,电源负载的波动性,随机性很大,在运行过程中会对电网造成极大的冲击,并且产生很大的谐波电流,恶化了电能质量,因此,EAST极向场负载的运行对其本身以及其供电网上的其他负荷的运行会造成很坏的影响。
为了保证供电质量满足国家所规定的标准,满足EAST电源系统的可靠运行,有必要对无功功率进行补偿,对产生的谐波进行滤波。而现有的固定滤波器已经无法满足EAST极向场扩容前后的要求,因而对现在的无功补偿与滤波系统进行改造是势在必行的。本文提出了FC+SVC的补偿方案。
本文在充分研究了EAST极向场负载特性和现有无功补偿的特性与容量后,提出了详细的无功补偿与滤波系统方案,具体内容包括如下:
(1)研究了供电网的参数,EAST负载的特性,可能产生的最大的无功功率与谐波含量,分析了现有的无功补偿装置的容量与特性,研究了现有无功补偿装置的不足之处。
(2)详细研究TCR型SVC的特性,确定了满足电压偏移时,所需要的无功补偿容量,设计了SVC的控制算法。
(3)利用PSCAD设计了系统的仿真电路,并对三个备选方案进行了仿真。通过仿真结果的对比与分析,挑选出了最优的补偿方案。
(4)本文还研究了STATCOM以及相关的一些问题:直流侧电容电压平衡与控制,单元变换器触发脉冲的优化。