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配电网中性点接地阻抗实时优化控制系统的研究

作　者: 靳汪一
导　师: 曾祥君
学　校: 长沙理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 配电网接地阻抗故障电流 PWM控制 IGBT
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 28次
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内容摘要

配电网中性点接地方式一直是国内外讨论的热点话题,采用单一的中性点接地方式难以同时满足电力系统对中性点位移电压和接地故障残流、接地弧光过电压及故障相电压恢复速度的要求。为此,论文提出了新型配电网中性点接地阻抗实时优化控制系统。在分析现有基于IGBT配电网接地消弧控制技术的基础上,阐述了新型配电网中性点接地阻抗实时优化控制系统的原理,配电网正常运行时,IGBT处于截止状态,消弧线圈相当于不投入运行,使配电网的谐振频率远离工频,有效降低了不对称度大的配电网位移电压；当系统发生单相接地故障时,得到驱动信号,控制IGBT通断,实现无级调节电阻和电抗,从而补偿配电网接地故障电流。还提出了两种配电网中性点接地阻抗实时优化控制方法：基于无源IGBT的控制方法和基于有源IGBT的控制方法；提出了基于这两种方法的PWM控制方式和配电网中性点接地阻抗实时优化控制系统的技术指标；并对两种优化控制电路和35KV电力系统进行了MATLAB仿真,得到比较理想的结果。经理论推导和仿真结果验证,证明了新型配电网中性点接地阻抗实时优化控制系统具有控制方式灵活、无噪声和谐波污染、补偿速度快、实现无级补偿、降低了中性点位移电压,瞬间把故障残流控制到接近零、限制了弧光过电压及故障相电压恢复速度等优点,特别适用于三相不对称配电网和煤矿等对安全要求高的供电系统。该套系统将有利于提高配电网自动化控制水平,有效改善电能质量,保证供电可靠性,具有广阔的应用前景。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 引言  9
  1.2 课题背景及其意义  9-15
    1.2.1 中性点接地方式的发展和分类  9-11
    1.2.2 对地故障电流测量方法的国内外研究现状  11-13
    1.2.3 配电网接地消弧控制技术的国内外发展现状  13-15
  1.3 本文的主要工作  15-16
第二章基于IGBT的配电网接地消弧控制技术分析  16-30
  2.1 配电网接地消弧补偿系统的PWM控制方式  16-24
    2.1.1 计算法控制方式  16-18
    2.1.2 调制法控制方式  18-21
    2.1.3 电流跟踪控制方式  21-24
  2.2 两种基于IGBT的消弧接地补偿装置的分析  24-27
  2.3 配电网中性点接地阻抗实时优化系统的PWM控制方式  27-30
第三章配电网中性点接地阻抗实时优化控制系统的原理  30-40
  3.1 配电网中性点接地阻抗实时优化控制系统的原理分析  30-33
  3.2 基于IGBT的控制新方法  33-36
    3.2.1 基于无源IGBT控制方法  33-34
    3.2.2 基于有源IGBT控制方法  34-36
  3.3 配电网中性点接地阻抗实时优化控制系统的技术指标  36-40
    3.3.1 配电网中性点接地阻抗的确定  36-37
    3.3.2 配电网中性点接地阻抗优化控制系统的技术指标  37-38
    3.3.3 配电网中性点接地阻抗实时优化控制系统的优点  38-40
第四章配电网中性点接地阻抗实时优化控制系统的仿真分析  40-61
  4.1 基于无源IGBT控制电路仿真分析  40-43
  4.2 基于有源IGBT控制电路仿真分析  43-48
    4.2.1 补偿电流幅值可控的仿真分析  45-46
    4.2.2 补偿电流相位可控的仿真分析  46-48
  4.3 某变电站35KV电力系统仿真分析  48-61
    4.3.1 系统仿真参数设置  48-50
    4.3.2 系统仿真结果分析  50-61
结论  61-64
参考文献  64-67
致谢  67-68
附录A 攻读硕士学位期间发表的论文  68-69
附录B 35KV电力系统仿真模型  69

配电网中性点接地阻抗实时优化控制系统的研究

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