论文部分内容阅读
随着现代电力网输送功率、电压等级、输送距离的不断加大,电压跌落和电网损耗也将不断加大。此外,现代各种工业迅猛发展,新型用电设备不断出现,其中大量非线性负载和感性负载的使用导致了一系列的电网质量问题,如电压和电流波形畸变、功率因数降低、电能损耗增大等。无功补偿和谐波抑制无疑是解决这类问题的有效措施。但机械投切电容器组的无功补偿方式不能连续调节无功补偿量的大小,只能分级补偿。由于存在机械分合装置,可靠性降低,且难以准确控制投切时间,可能造成投切困难。故该方式不太适合于动态无功补偿。静止无功补偿装置(Static Var Compensator, SVC)无机械触点、响应速度快、可实现连续和动态无功补偿,是目前较为理想的动态无功补偿装置。新型整流变压器具有特殊结构,能够配合滤波器实现无功补偿和谐波屏蔽功能,是化工、冶金、轧钢等领域的一种理想整流变压器,有着很好的工程应用前景。本论文基于新型整流变压器的结构特点,提出由晶闸管控制电抗器TCR (Thyristor Controlled Reactor)+晶闸管投切电容器TSC (Thyristor Switched Capacitor)组成的SVC结构,针对SVC的一些关键技术和实现方法展开较为深入的研究。论文深入研究了动态无功补偿的机理,介绍了TCR和TSC的基本原理和结构,研究了TCR和TSC的控制策略,介绍了一种基于对称分量法的SVC补偿算法。提出了基于新型整流变压器的SVC总体结构。设计了以TMS320F2812为控制核心的TCR+TSC型SVC控制器,包括硬件和软件两大部分。硬件电路由信号采集电路、DSP控制电路、光电触发电路和保护电路等组成。软件包括主程序、信号处理程序、同步触发程序和无功补偿控制算法程序等。针对35kV/10888kVA的新型整流变压器及其滤波系统,设计了10kV的SVC,建立了全系统的MATLAB/Simulink仿真模型,进行了较为深入的仿真研究。开发了380V,51kVarTCR+2×51kVarTSC的SVC实验平台,给出了实验结果。仿真和实验结果表明基于新型整流变压器的SVC具有较好的无功补偿效果,可以达到预期的控制目标。