【摘 要】
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越来越多的大功率电力电子设备、电弧炉和电气化铁路等负载的接入电网,造成了电网的无功损耗和三相不平衡度的增加,严重降低了电网的电能质量。静止型动态无功补偿装置(Stati
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越来越多的大功率电力电子设备、电弧炉和电气化铁路等负载的接入电网,造成了电网的无功损耗和三相不平衡度的增加,严重降低了电网的电能质量。静止型动态无功补偿装置(Static Var Compensator, SVC)具有输出连续快速可调无功、三相分别控制的优点。特别是针对电弧炉和电气化铁路这些无功功率变化迅速和三相不平衡的负荷,具有很好的补偿效果。计算机技术和通信技术的飞速发展,使网络应用在全球范围内日益普及,并渗透到社会生活的各个领域。SVC的网络控制有助于提高无功补偿的灵活性和实现电网的全局无功优化,因此SVC的网络控制方法的研究具有现实意义。本文首先研究了SVC的补偿算法,在电网三相不平衡负荷的补偿方法的基础上比较了常用的几种补偿算法的优缺点,并研究了将矢量定向技术用于电网的有功电流和无功电流提取的方法,通过数学推理和仿真分析验证了这种方法的实用性和先进性。然后设计了基于数字信号处理器(Data Signal Processor, DSP)和单片机的SVC控制器,其中硬件采用模块化设计的思想,给出了互感器模块、DSP采样模块和脉冲触发模块的电路设计及其原理说明,并通过电路的实测效果证明了硬件电路能完成所要需要的功能；软件部分包括软件的流程设计和DSP软件的优化方法,其中软件的优化在DSP芯片TMS320F2812的内部结构和功能的基础之上,提出了提高软件运行速度和稳定性的方法；在控制器设计之后还给出了SVC控制系统的simulink仿真分析,仿真表明SVC控制器能满足补偿无功功率和三相不平衡的要求。最后对SVC的网络控制方法进行了研究,对具有随机网络时延情况下的SVC进行了分析建模并设计了针对该模型的控制器,对模型和控制器的仿真表明所设计的控制器对于有随机时延的SVC网络控制系统具有稳定的控制效果。
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