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基于DSP的动态无功补偿装置控制器的设计

论文摘要

无功补偿对于维持电力系统的稳定和经济运行意义重大,早期的无功补偿装置如同步调相机、饱和电抗器等都存在着响应速度慢以及损耗大等缺点,而静止无功补偿器和以往的无功补偿器相比,有着调节速度快的优点。本文重点探讨了TCR型SVC补偿控制器的补偿导纳计算方法,通过MATLAB仿真分析了传统无功功率算法和瞬时无功功率算法的区别。TCR型动态无功补偿装置中触发控制角的计算精度直接影响无功补偿的效果。作者采用了有理插值法作为晶闸管触发控制角的计算方法,通过仿真表明该方法与多项式逼近相比,计算量相当,但精度大大提高。本文利用Matlab中的Simulink建立了TCR的单相和三相模型,分析晶闸管控制角、触发脉冲与基波电流的关系。并对导纳算法和无功电流检测方法的补偿效果进行了仿真分析。基于仿真结果本文设计了以TMS320F2812DSP芯片为核心的控制器,加上检测电路(包括采样电路、调理电路、锁相环等)和其它外围控制和驱动电路构成。设计完整的软、硬件系统。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 无功补偿技术概述
  • 1.2 无功补偿技术的历史和现状
  • 1.3 无功补偿的原理
  • 1.3.1 正弦电路的功率和功率因数
  • 1.3.2 无功补偿的原理
  • 1.3.3 动态无功补偿的主要功能
  • 1.3.4 动态无功补偿的原理
  • 1.4 本文的主要工作
  • 2 TCR 型无功补偿器的原理和 LC 滤波器
  • 2.1 TCR 型无功补偿器的原理
  • 2.1.1 并联型无功补偿设备的分类和常见组合方式
  • 2.1.2 TCR 型无功补偿器的原理
  • 2.2 TCR 控制方法的形成基础
  • 2.3 LC 滤波器
  • 2.3.1 LC 滤波器的种类
  • 2.3.2 滤波器组参数的计算
  • 2.4 本章小结
  • 3 TCR 型动态无功补偿器控制算法的实现
  • 3.1 电纳变换函数
  • 3.2 有理插值法求解 TCR 电纳变换函数
  • 3.2.1 构造有理插值函数
  • 3.2.2 验证所构造有理插值函数 R（κ）的精度
  • 3.3 TCR 模型的 MATLAB 仿真
  • 3.3.1 单相 TCR 仿真
  • 3.3.2 三角形联结的三相 TCR 仿真
  • 3.4 TCR 控制系统
  • 3.5 本章小结
  • 4 无功补偿的控制方法研究
  • 4.1 无功补偿的矢量控制方案
  • 4.2 三相三线制系统的对称分量法控制
  • 4.2.1 用对称分量法分析负荷补偿
  • 4.2.2 用瞬时电流采样法球补偿电纳
  • 4.3 三相四线制系统的基波无功电流检测
  • 4.4 控制算法的仿真分析
  • 4.4.1 仿真模型的建立
  • 4.4.2 仿真结果比较
  • 4.5 本章小结
  • 5 动态无功补偿控制器的设计
  • 5.1 动态无功补偿装置的组成
  • 5.2 动态无功补偿装置硬件设计与实现
  • 5.2.1 主电路的实现
  • 5.2.2 控制器的实现
  • 5.3 软件设计与实现
  • 5.3.1 软件的功能与划分
  • 5.3.2 软件流程
  • 5.4 本章小结
  • 6 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间已发表的学术论文

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/a52c15a1e3cbc0041a83feae.html