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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:检测和控制算法,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。
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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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