【摘 要】
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工业和生活用电负载以及电力电子装置需要电网提供大量的无功功率,使得电网功率因数降低、电能质量下降。对无功功率进行补偿是提高功率因数、保证电力系统平稳运行的主要措
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工业和生活用电负载以及电力电子装置需要电网提供大量的无功功率,使得电网功率因数降低、电能质量下降。对无功功率进行补偿是提高功率因数、保证电力系统平稳运行的主要措施。随着数字化控制技术的发展,基于 DSP的静止无功发生器(SVG)以其对无功功率补偿的优越性能,成为目前电力系统中最具代表性的无功补偿装置之一。 首先,通过分析对比电流间接控制和电流直接控制两种控制方法,本文采用了电流直接控制策略中的滞环控制法实现无功电流的直接控制;重点分析了瞬时无功功率理论的p-q和ip-iq两种算法,并提出了一种改进型p-q算法,通过MATLAB软件进行仿真比较得出改进型p-q算法在电网电压对称无畸变、电网电压不平衡且有畸变和电网电压不对称三种情况均可以实时、快速、准确地检测出无功电流。 其次,利用MATLAB软件搭建了整个SVG无功功率补偿系统的仿真平台,采用改进型p-q算法进行负载侧无功电流的检测,通过滞环控制法生成PWM脉冲信号,控制功率开关管IGBT的导通与关断,从而产生相应的补偿电流,实现电网电压与电网电流的同步。仿真结果表明,PWM滞环控制法能够实时跟踪改进型p-q算法得出的无功电流,实现无功功率的补偿;同时验证了SVG整体设计方案的合理性及可行性。 最后,本文研究了以TMS320F2812 DSP芯片为核心的SVG补偿装置,并对其软、硬件进行了综合调试。其中硬件部分包括信号采集电路,以智能功率模块(IPM)为核心的主电路及其驱动电路。软件部分采用 C语言编写了过零检测模块,无功电流检测模块以及PWM脉冲发生模块等程序。整个装置能够实现测量、控制、实时计算、动态补偿无功等功能,满足提高电网功率因数的需要。
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