【摘 要】
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该文综述了国内外静止无功补偿的发展概况,通过对传统相控TCR工作原更换认真分析,针对其固有的半控特性及电流畸变,提出采用高频自关断器件(IGBT)替换晶闸管的拓扑电路,设计
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该文综述了国内外静止无功补偿的发展概况,通过对传统相控TCR工作原更换认真分析,针对其固有的半控特性及电流畸变,提出采用高频自关断器件(IGBT)替换晶闸管的拓扑电路,设计采用母线电流中无功分量作为控制对象、稳定电网侧电压力为目标的PWM控制策略.该方案控制算法简明,实时性好,更易于无功功率补偿全数字化控制的实现.基于所提出的新颖PWM控制可控电抗器拓扑,全面分析其工作原理,并设计给出在电网无功功率补偿技术中应用的方法;推导系统数学模型,给出PWM高频斩控方式下无功补偿电容器电压、可控电抗器电流与母线电压、电流间的函数关系;应用电力电子仿真软件Pspice和系统模型仿真软件Matlab,就新型PWM控制电抗器和相控TCR无功补偿系统的性能作了对比研究;针对电抗器负载下功率开关管电压应力大的问题,研究实现了软开关的电路结构及控制方法,实现了主功率的ZVZCS.为了进一步提高PWM控制电抗器无功补偿系统的补偿性能,研究并设计了无功补偿模糊控制器.较之PID相控TCR仿真结果,选用混合模糊PI控制方式,可以显著改进补偿器动态特性,响应速度快,超调较小,整个无功补偿系统鲁棒性增强.采用TMS320LF2407A完成了PWM控制电抗器无功补偿DSP数字控制系统的硬件、软件设计,完成系统混合模糊PI控制算法程序的编写、调试与实验.实验完成1kVar样机,基本实现输入单位功率因数、负载电压稳定、母线电流无畸变的预定目标,验证了PWM控制电抗器补偿装置的优越性.
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