论文部分内容阅读
近年来,随着社会快速的发展,非线性电气设备被应用于工业生产及日常生活中,产生了大量谐波和无功功率,严重影响了电能质量以及电网的安全运行。配电终端可以通过监测配电变压器的运行状态,及时发现处理故障,从而提高供电质量,保障电网的安全运行。目前,配电终端大多采用双处理器,集成度低、成本高,而且无功补偿效果差。因此研究集成化程度高、无功补偿效果好的配电终端已成为当务之急。 本文研究分析了配电终端以及无功补偿的研究现状,根据2015年国网公司《智能配电台区技术规范》最新企业标准中对配电终端的功能需求和特性要求,结合国内外的研究成果,构建了基于单处理器DSP的配电终端设计。 首先,采用模块化设计思想完成了配电终端总体方案设计。选用32位、浮点型DSP芯片TMS320F28335作为管理和控制的核心,完成了DSP外围电路,信号采集调理模块,AD转换模块,通信模块等模块软硬件设计。信号采集调理模块将采集到的电压、电流信号送到AD转换模块进行数模转换,ADS8364将其转换成数字信号后送至DSP,DSP经过分析、计算得到功率因数以及补偿电纳等参数,DSP再根据这些参数发送控制指令到无功补偿装置,从而进行无功补偿。终端能够通过GPRS实现与主站之间的通信,通过RS-485、RS-232实现与抄表、保护装置等本地设备之间的通信。 其次,研究了基于瞬时无功功率理论的p-q、ip-iq无功电流检测方法。终端采用TCR+FC型SVC进行无功补偿,为了能够准确获得TCR的无功补偿电流,针对当三相电网电压不对称时,因电压存在负序分量从而造成的ip-iq检测法不够准确的问题,利用信号延迟法对ip-iq检测法做了改进。并且利用对称分量法得到了三相补偿电纳。 最后,运用Matlab/Simulink搭建仿真模型进行仿真实验,验证配电终端无功补偿检测方法的有效性和可行性。仿真结果表明改进的无功电流检测法能够准确的检测出无功电流,达到了提高功率因数及改善三相不平衡的目的。