我国能源资源丰富多样,虽然总储量比较大,但是相对于我国的超大型人口规模,人均起来就不多了。近年来,由于电源建设滞后,在我国许多地区相继出现了电力短缺的问题,煤荒、油荒也在时隐时现,使我国的能源形势十分严峻。另一方面,我国的能源消费结构也不合理,能源效率低,能源的浪费比较普遍。 能源紧张问题的解决是多方面的,重要的一点就是开源节流。一方面,加大对传统能源的勘察力度,加大对新能源的寻找力度;另一方面,在能源消费方面,提倡节约,用先进的技术改造传统落后的生产设备与工艺,降低能源消耗,提高能源效率,使我国产业结构向低消耗、高产出的方向转变,以促进我国经济的可持续发展。 目前,我国电动机的总装机容量已达4亿多kW,其用电量约占全国总用电量的60%。由于电动机选型时各种裕量考虑较大,选型容量普遍偏高,节能潜力巨大。在我国火力发电厂中,风机和水泵通常采用高压电动机驱动,风量的调节靠挡板,流量的调节靠阀门,电动机始终处于全速运行状态,这样不仅浪费了大量的电能,还会增加管道的压力损失。实践证明,对于风机、水泵等流体机械来说,如果改用交流电机变频调速装置来调节风量和流量,可节约电能20%-30%。 另外,有统计资料表明,约有10%的电动机故障是由于启动的大电流及对绕组的过大电磁力引起的。通过对交流电动机电源的变频改造可以改善启动性能,从而延长电动机的使用寿命,降低企业的生产成本。 基于以上原因,本课题选择了对高压变频器的仿真与分析。本论文通过对比,选取PSpice仿真软件包以及MATLAB中的Simulink软件包对某公司新开发的2000kVA/6kV高压变频器进行仿真分析。具体内容有以下几项: (1) 利用PSpice对IGCT进行仿真,得到了IGCT的开通与关断波形,仿真出了IGCT运行中出现的端部过电压,验证了试验中测到的IGCT端部过电压,也为以IGCT作为开关器件的装置加装关断吸收回路提供了依据。 (2) 利用IGCT子电路模型对其逆变单元进行了仿真,详细分析了逆变器各处杂散电感对IGCT端部电压的影响,并强调了装置布局的重要性。 (3) 利用MATLAB中的Simulink软件包对36脉动整流电路进行了建模仿真。 (4) 在PSpice环境下,建立了SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)调制的变频器宏模型以及SHE-PWM(Selected Harmonics Elimination PWM)调制的变频器