基于电网电压定向矢量变换的SVC控制与实现

论文摘要

无功补偿是提高系统运行电压、减小网损、提高系统稳定水平的有效手段。而晶闸管控制电抗器（TCR）型静止无功补偿装置（SVC）由于其对快速波动负荷补偿的良好效果,成为近年来无功补偿的热点。本文阐述了TCR型静止无功补偿装置的控制原理,分析了6脉冲TCR的接线形式及其谐波特性,并基于斯坦门茨理论,在电网电压定向矢量变换的算法基础上,以DSP+CPLD芯片为核心,开发了一套新的晶闸管控制电抗器（TCR）的控制装置。优良的算法配合功能强大的处理器,使得控制器能够快速准确的跟踪负荷的变化,实现对波动负荷的无功补偿。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 电能质量问题
• 1.1.2 无功功率及无功补偿
• 1.2 课题的发展现状和研究意义
• 1.3 论文的工作
• 第二章 TCR型动态无功补偿装置的基本原理
• 2.1 无功功率动态补偿的原理
• 2.2 SVC的定义及分类
• 2.3 TCR型SVC动态无功补偿器
• 2.3.1 TCR基本原理
• 2.3.2 TCR的特征谐波分析
• 2.4 TCR的主要接线形式
• 2.4.1 6 脉冲TCR
• 2.4.2 12 脉冲TCR
• 2.5 本章小结
• 第三章 晶闸管控制电抗器（TCR）的控制策略研究
• 3.1 TCR的控制算法
• 3.1.1 斯坦门茨理论
• 3.1.2 基于对称分量法的平衡化补偿实用化公式
• 3.1.3 基于电网电压定向矢量变换的控制算法
• 3.2 信号检测
• 3.2.1 数字低通滤波器
• 3.2.2 FIR滤波器的MATLAB设计
• 3.3 本章小结
• 第四章 晶闸管控制电抗器（TCR）控制器的软硬件实现
• 4.1 系统介绍
• 4.2 控制器的硬件实现
• 4.2.1 TMS320F2812 DSP功能简介
• 4.2.2 执行单元CPLD芯片EPM3128
• 4.2.3 模拟输入信号的调理
• 4.2.4 电网电压频率跟踪及同步电路
• 4.2.5 晶闸管触发电路
• 4.2.6 DSP与CPLD的连接
• 4.3 控制器的功能及软件实现
• 4.3.1 控制器主程序
• 4.3.2 捕获中断子程序
• 4.3.3 外部中断子程序
• 4.3.4 6 脉冲触发电路的设计
• 4.3.5 DSP的数据定标
• 4.4 本章小结
• 第五章 TCR装置的仿真与实验
• 5.1 算法仿真测试
• 5.1.1 PSCAD/EMTDC软件简介
• 5.1.2 仿真建模及结果
• 5.2 TCR控制器的装置实验
• 5.2.1 电网频率的跟踪及电压过零捕获实验
• 5.2.2 触发脉冲的检测
• 5.3 TCR装置的RTDS仿真实验
• 5.3.1 RTDS系统简介
• 5.3.2 TCR装置的RTDS实验方案设计
• 5.3.3 仿真实验结果
• 5.4 本章小结
• 第六章 论文总结
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 下一步的工作
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况