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统一电能质量调节器的检测与控制策略研究

作 者: 牛迎丽
导 师: 乔和
学 校: 辽宁工程技术大学
专 业: 电力电子与电力传动
关键词: 统一电能质量调节器 DSP 检测 控制 算法
分类号: TM761
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 4次
引 用: 0次
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内容摘要


电力电子技术的飞速发展,对电能质量的要求越来越高。统一电能质量调节器能够补偿负载无功电流和谐波电流,同时抑制电网电压波动、电压闪变和各相电压的不平衡等。针对这一系列的问题,统一电能质量调节器成为了电能质量问题研究领域的热点。文中介绍了电能质量问题及其危害,接着简单的介绍了它的发展、研究现状以及拓扑结构,对UPQC的补偿原理进行数学建模,并进行了详解。文中详细地研究了UPQC的两个重要部分:检测控制算法,这两部分是影响UPQC补偿性能的关键因素。检测方面,在综合分析各种检测算法的基础上,采用一种基于瞬时无功功率理论的无锁相环检测算法;在UPQC控制方法上,并联侧采用恒频滞环跟踪控制策略,串联侧采用SVPWM空间电压矢量控制方式,并对改进算法进行了仿真验证,以验证所采用算法的有效性。最后,对UPQC补偿装置做了相应的硬件电路设计。

全文目录


致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
1 绪论  11-18
  1.1 课题研究的背景和必要性  11-12
  1.2 电能质量问题  12-13
    1.2.1 持续时间较长的电能质量问题  12
    1.2.2 持续时间较短的电能质量问题  12
    1.2.3 波形畸变引发的电能质量问题  12-13
    1.2.4 三相电压不平衡导致的电能质量问题  13
    1.2.5 电压波动和闪变引起的电能质量问题  13
  1.3 电能质量污染的危害  13-14
  1.4 解决电能质量问题的方法  14-15
  1.5 统一电能质量调节器的研究现状  15-16
  1.6 研究内容和主要工作  16-18
2 UPQC的拓扑结构及工作原理  18-26
  2.1 UPQC的典型拓扑结构  18
  2.2 串联部分补偿功能及结构图  18-19
  2.3 并联部分补偿功能及结构图  19-20
  2.4 UPQC的其它拓扑结构  20-23
  2.5 UPQC控制策略与控制模式分析  23-25
  2.6 本章小结  25-26
3 UPQC补偿信号检测方法的研究  26-41
  3.1 电压、电流补偿信号检测方法现状  26
  3.2 三相电路瞬时无功功率检测算法  26-33
    3.2.1 指令电流检测方法  27-30
    3.2.2 指令电压检测方法  30-33
  3.3 UPQC指令信号检测方法  33-40
    3.3.1 指令电压的检测方法  34-37
    3.3.2 指令电流的检测方法  37-40
  3.4 本章小结  40-41
4 UPQC补偿控制策略的研究  41-50
  4.1 控制方法的简述  41-42
  4.2 串联侧 SVPWM控制算法基本原理  42-45
  4.3 并联侧控制算法的研究  45-49
    4.3.1 滞环跟踪控制策略  45-47
    4.3.2 恒频滞环跟踪控制策略  47-49
  4.4 直流侧电压控制  49
  4.5 本章小结  49-50
5 统一电能调节器参数设计与系统仿真  50-60
  5.1 主电路设计  50-54
    5.1.1 变流器开关器件的选择  50
    5.1.2 滤波器设计  50-52
    5.1.3 直流电压与直流电容的选择  52-53
    5.1.4 交流侧电感参数的确定  53
    5.1.5 串联变压器参数的选择  53-54
  5.2 Matlab仿真模型  54-56
  5.3 仿真结果分析与研究  56-59
  5.4 本章小结  59-60
6 UPQC控制系统硬件及软件设计  60-68
  6.1 硬件电路设计  60-64
    6.1.1 UPQC总体结构  60-61
    6.1.2 电流、电压采样硬件设计  61-63
    6.1.3 IGBT驱动板  63-64
    6.1.4 直流侧电容电压检测电路  64
  6.2 UPQC控制系统设计  64-65
  6.3 系统软件设计  65-67
    6.3.1 外接ADC程序设计  65
    6.3.2 DSP程序设计  65-67
    6.3.3 CPLD程序设计  67
  6.4 本章小结  67-68
结论  68-69
参考文献  69-72
作者简历  72-73
学位论文数据集  73-74

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化 > 自动调整
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