三相不平衡系統(tǒng)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,電網(wǎng)中各種大容量非線性和沖擊性負(fù)荷也急劇增加,如工業(yè)電弧爐、電力機(jī)車等,造成了供電系統(tǒng)三相負(fù)載不平衡的問(wèn)題。這種不平衡負(fù)載不僅影響用戶端設(shè)備的的正常運(yùn)行,還會(huì)引起供電電壓的閃變、波動(dòng),增加線路損耗,嚴(yán)重影響電能質(zhì)量。為了解決上述問(wèn)題,研究三相不平衡系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是十分必要的。
　　本文從控制難易度、技術(shù)成熟度和經(jīng)濟(jì)性的角度分析,綜合比較各種無(wú)功補(bǔ)償裝置,選擇使用晶閘管投切電容器(ThyristorSw

2、itchingCapacitor-TSC)進(jìn)行不平衡系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償。TSC具有成本低、響應(yīng)速度快、控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),可以有效的提高系統(tǒng)功率因數(shù),同時(shí)能夠分相補(bǔ)償,平衡三相電流。
　　為了使TSC能更好的補(bǔ)償不平衡負(fù)載,本文對(duì)不平衡負(fù)載進(jìn)行平衡化補(bǔ)償?shù)目刂扑惴ㄟM(jìn)行深入研究。通過(guò)比較、吸收已有的補(bǔ)償方案,在Steinmetz平衡化理論基礎(chǔ)上,提出基于平衡分量法的分相無(wú)功補(bǔ)償方案,將三相不平衡負(fù)載等效為三相平衡負(fù)載和一個(gè)線間負(fù)載之和,并給

3、出準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)表達(dá)式。該方案能同時(shí)滿足系統(tǒng)功率因數(shù)和三相平衡化的要求。利用該方法,只需要知道補(bǔ)償前的電網(wǎng)側(cè)三相電流,就可以確定補(bǔ)償容量。
　　為實(shí)現(xiàn)上述無(wú)功補(bǔ)償方案,本文研制一套低壓TSC動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。主電路采用三角形角內(nèi)接法,控制器選擇ARM芯片LPC1766,并以其為核心搭建硬件平臺(tái),包括電網(wǎng)信號(hào)采集處理模塊、電容投切控制、晶閘管觸發(fā)、人機(jī)界面等電路模塊;同時(shí)軟件方面,完成參數(shù)采集及計(jì)算、電容控制投切、故障保護(hù)、界面顯示、信