动态电压恢复器检测系统和充电装置技术的研究

论文摘要

动态电压恢复器作为灵活交流输电系统中的一员，具有良好的动态性能和容量上的相对优势，已经成为治理动态电压问题最经济、有效的手段之一。将具有功率密度大，维护简单，使用寿命长等特点的超级电容器作为动态电压恢复器的储能装置可以进一步提高其整体性能。因此论文针对200kW级超级电容器储能的动态电压恢复器进行研究，主要研究内容为动态电压恢复器的检测系统，滤波算法，以及超级电容器的充电装置。 针对动态电压恢复器对检测系统的要求，以DSP——TMS320LF2407A为中央处理器构建的检测系统，能够实时对电网电压进行快速、精确的采集，依靠其自身强大的计算能力可以对采集到的数据进行数字滤波，并且利用内置的CAN总线控制器，实现了与其他系统的实时通讯。 现有的各种数字滤波算法，在算法的快速性和滤波效果等方面不能完全满足动态电压恢复器的需求。带有幅值突变鉴别的电压增量惯性滤波法，不仅有效地解决了以往惯性滤波的时滞，而且增加的幅值突变鉴别能力，可以在实现滤除高频干扰信号的同时，鉴别并还原出电压幅值突变信号，其简单、高效的算法可以进一步提高动态电压恢复器的性能。 超级电容器与其他储能装置相比，可以实现快速充电，为了保障充电过程中超级电容器的安全，设计了工作在恒流模式下的充电装置。该充电装置输出电流精度高，电压范围大，可在任意情况下，安全可靠地完成对超级电容器的充电工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 电力系统面临的问题
• 1.1.2 灵活交流输电系统
• 1.1.3 动态电压恢复器
• 1.1.4 电力储能在电力系统中的应用
• 1.1.5 超级电容器
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 动态电压恢复器的研究现状
• 1.2.2 超级电容器的应用现状
• 1.3 主要研究内容
• 第2章 动态电压恢复器检测系统的设计
• 2.1 检测系统硬件结构
• 2.1.1 中央处理器
• 2.1.2 传感器
• 2.1.3 放大滤波电路
• 2.1.4 外部信号响应
• 2.1.5 通讯
• 2.2 软件编程
• 2.2.1 主程序
• 2.2.2 中断子程序
• 2.3 实验
• 2.4 本章小结
• 第3章 适用于 DVR的数字滤波算法
• 3.1 电压惯性滤波
• 3.2 电压增量惯性滤波
• 3.3 电压幅值突变鉴别
• 3.4 算法实现
• 3.5 实验
• 3.6 本章小结
• 第4章 超级电容器组充电装置设计
• 4.1 设计指标及方案
• 4.2 主电路结构
• 4.3 主电路参数计算
• 4.3.1 变压器
• 4.3.2 整流桥及限流电阻
• 4.3.3 时间继电器
• 4.3.4 平波电容
• 4.3.5 开关器件
• 4.3.6 电感
• 4.3.7 续流二极管
• 4.4 控制电路
• 4.4.1 中央处理器
• 4.4.2 电流采集电路
• 4.4.3 电压采集电路
• 4.4.4 保护电路
• 4.4.5 按键
• 4.4.6 驱动电路
• 4.5 软件编程
• 4.5.1 主程序
• 4.5.2 中断子程序
• 4.6 实验
• 4.7 调试过程中的问题及解决方法
• 4.7.1 时间继电器的选择
• 4.7.2 接触器的使用
• 4.7.3 按键的防干扰
• 4.8 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 博士后个人简历
• 博士生期间发表的学术论文
• 博士后期间发表的学术论文
• 永久通讯地址
• 出站报告说明