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静止无功发生器（SVG）的控制策略研究及实现

作　者: 马海波
导　师: 王东云
学　校: 中原工学院
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 静止无功发生器瞬时无功功率电流跟踪控制滤波
分类号: TM761.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
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内容摘要

随着科技的进步和社会经济的快速发展，特别是计算机、单片机等的大量应用，用户对电力系统不但提出了用电总量增加的要求，更提出了用电质量提高的要求。但是，由于电网中的感性负载比较多，还有许多冲击性负载，这些设备的大量应用虽然方便了经济发展和国民生活，却带来了大量的无功电流和谐波电流，严重影响了电网的供电质量。因此，对无功电流的补偿和对谐波电流的抑制成了电能质量的主要研究热点。论文以无功电流的补偿为研究方向，选择了静止无功发生器（StaticVar Generator,SVG）为研究课题进行了深入的研究。论文先对SVG的基本原理进行了论述，并给出了其主电路的设计方法。无功电流指令的实时检测是实现SVG的关键技术之一。论文对基于瞬时无功功率理论的p-q检测法和i_d-i_q检测法进行了原理推导。在p-q检测法和i_d-i_q检测法中，需要用到低通滤波器，论文对数字低通滤波器的参数设计和软件编程进行了研究。同时，对i_d-i_q检测法中的锁相环进行了研究，针对工程上常用的电网电压过零检测电路多次过零的现象，给出了一种新的锁相环控制策略。SVG的数学模型及控制策略是实现SVG的又一个关键技术。论文对SVG在dq坐标下的数学模型及控制原理进行了推导，并对实现电流跟踪控制的PWM脉宽控制技术的具体实现进行了研究。给出了三角波比较与SPWM(Sinusoidal PWM)的实现关系，分析了三相滞环比较的最大开关频率，并研究了SVPWM(Space Vector Pulse WidthModulation)的算法及软件实现过程。最后，研制了SVG实验样机，对实现SVG的关键软硬件进行了介绍。并在基于滞环控制策略的仿真基础上，在实验样机上进行实验研究。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
1.绪论  9-13
  1.1 课题研究背景及意义  9-10
  1.2 SVG 的研究现状及趋势  10-12
  1.3 论文的研究工作介绍  12-13
2. SVG 系统设计  13-22
  2.1 SVG 与传统无功补偿装置的比较  13-15
  2.2 SVG 的基本原理及结构  15-17
  2.3 SVG 主电路的设计  17-22
    2.3.1 主电路电力电子器件的选取  17-18
    2.3.2 直流侧电容的选取  18-20
    2.3.3 交流侧连接电感的选取与设计  20-22
3 无功电流指令的检测  22-31
  3.1 基于瞬时无功功率理论的无功电流指令检测  22-27
  3.2 数字低通滤波器参数的选取  27-29
  3.3 锁相环  29-31
4 SVG 装置的控制策略  31-48
  4.1 SVG 装置在同步旋转坐标中的模型及其控制  31-34
  4.2 PWM 脉宽控制技术  34-48
    4.2.1 SPWM 及三角波比较技术  35-37
    4.2.2 三相滞环 PWM 技术  37-41
    4.2.3 SVPWM  41-48
5.基于 DSP2812 的 SVG 实验系统  48-60
  5.1 硬件电路  48-52
    5.1.1 电压和电流采样调理电路  48-51
    5.1.2 电网电压的过零点检测电路  51
    5.1.3 通信串口扩展  51-52
    5.1.4 对 SVG 装置的保护  52
  5.2 基于 DSP 的软件编程  52-56
    5.2.1 主程序  52-53
    5.2.2 无功电流检测子程序  53-54
    5.2.3 比例积分（PI）调节器的软件实现  54-55
    5.2.4 构造 DSP 实验系统的 RTW 开发环境  55-56
  5.3 仿真及实验结果  56-60
6. 总结与展望  60-61
  6.1 总结  60
  6.2 展望  60-61
参考文献  61-64
附录：研究生阶段发表论文  64-65
致谢  65-66

静止无功发生器（SVG）的控制策略研究及实现

内容摘要

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