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静止无功补偿器的设计与仿真

作　者: 田吉花
导　师: 王艳松
学　校: 中国石油大学
专　业: 控制工程
关键词: 无功补偿滤波器静止无功补偿器仿真
分类号: TM761
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

因电网无功负荷的增加和大量非线性、冲击性负荷的使用,使无功补偿装置的设计变得越来越重要。由于TCR型静止无功补偿装置不仅响应迅速,而且还可以动态补偿无功功率、提高系统功率因数、抑制系统的电压波动和闪变,所以在电气化铁路、电弧炉、轧机等负荷无功补偿上得到广泛应用。大功率冲击性非线性负荷的复杂性,加大了SVC装置的设计复杂性和难度。如何提高SVC装置设计的科学性、准确性,从而使SVC装置能安全可靠的运行并且达到预期效果已经成为目前大功率冲击性负荷供电系统设计中一个重要的课题。当前,解决该问题最好的方法是对供电系统中的SVC装置进行仿真,在设计阶段就确定运行的效果、稳定性和安全性,及时对设计方案进行反复的修正和仿真,直至达最优方案。本文对SVC的基本原理进行深入的研究,并从国内外所设计的SVC中吸取经验,作出了以下几个方面的工作:(1)介绍了无功电源的种类,阐明了电力无功补偿的原理及作用,以及不同方式下无功补偿容量的确定,为第3章SVC的参数设计提供理论基础。(2)列举了静止无功补偿器的种类,分析TCR型静止无功补偿器的工作原理和控制依据,以及滤波器的设计计算,为TCR相关参数的确定提供理论依据。(3)完成系统阻抗计算和短路容量计算及电能质量主要参数等的基本计算,优化了SVC参数的选择,包括晶闸管控制电抗器的动态无功补偿容量的计算及滤波电容器组容量的分配等。(4)采用MATLAB电力系统的仿真软件,建立SVC仿真模型并进行仿真与研究。对SVC稳态运行方式及滤波器的组合运行方式等SVC运行效果进行仿真。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-13
  1.1 课题来源及意义  9-10
  1.2 静止无功补偿器研究及应用现状  10-11
  1.3 无功补偿的作用  11-12
  1.4 本文的研究内容  12-13
第2章无功补偿器的原理及应用  13-23
  2.1 电力系统中无功电源的种类  13-15
    2.1.1 同步发电机  13
    2.1.2 同步调相机  13-14
    2.1.3 并联电容器  14
    2.1.4 静止无功补偿器  14-15
    2.1.5 静止无功发生器  15
  2.2 电力无功补偿的原理  15-19
    2.2.1 有功功率和无功功率的概念  15-16
    2.2.2 无功补偿的原理  16-19
  2.3 无功补偿容量的确定  19-23
    2.3.1 依据提高功率因数需要确定补偿容量  19
    2.3.2 依据降低线损需要确定补偿容量  19-20
    2.3.3 依据提高运行电压需要确定补偿容量  20-21
    2.3.4 针对补偿方式确定电容器补偿容量  21-23
第3章静止无功补偿器的设计  23-52
  3.1 静止无功补偿器的种类  23-27
    3.1.1 SR型SVC  23-24
    3.1.2 TCR型SVC  24-25
    3.1.3 TSC（Thyristor Switched Capacitor晶闸管投切电容器）型SVC  25-26
    3.1.4 TCT（Thyristor Controlled transformer晶闸管控制高漏抗变压器）型SVC  26-27
  3.2 TCR设计  27-39
    3.2.1 TCR补偿原理和控制依据  27-30
    3.2.2 TCR的谐波特性及抑制  30-32
    3.2.3 TCR的设计计算  32-39
  3.3 LC滤波器的设计  39-43
    3.3.1 滤波器的种类  39-42
    3.3.2 滤波器参数计算  42-43
  3.4 TCR设计实例  43-52
    3.4.1 电力系统的介绍  43-45
    3.4.2 TCR参数的设计  45-49
    3.4.3 滤波器参数设计  49-52
第4章静止无功补偿器的建模仿真及分析  52-56
  4.1 未加TCR-FC型SVC无功补偿器时的系统仿真分析  52-54
  4.2 加TCR-FC型SVC无功补偿器时的系统仿真分析  54-56
第5章结论  56-57
参考文献  57-60
攻读硕士学位期间取得的学术成果  60-61
致谢  61

静止无功补偿器的设计与仿真

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