基于變頻調(diào)速系統(tǒng)的低壓穿越性能研究.pdf

1、近年來，隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，變頻器以其節(jié)能降耗的顯著優(yōu)勢，在發(fā)電廠輔助設(shè)備中普遍使用。然而，由于變頻器對電網(wǎng)電壓波動(dòng)十分敏感，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障引起電壓暫降或短時(shí)中斷，如果該變頻器不具備一定的低壓穿越能力，將會(huì)引發(fā)變頻器低電壓而跳閘，進(jìn)而威脅發(fā)電廠機(jī)組的安全，嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，對變頻調(diào)速系統(tǒng)低壓穿越性能的研究具有非常重要的實(shí)際應(yīng)用意義。
　　本文首先闡述了低壓穿越和雙PWM變頻器的相關(guān)概念，分析現(xiàn)階段國內(nèi)外學(xué)者專

2、家針對火電廠變頻調(diào)速系統(tǒng)低壓穿越技術(shù)問題的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)地給出雙PWM變頻器調(diào)制方法的實(shí)現(xiàn)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，進(jìn)而完成了雙PWM變頻器的仿真，然后以火電廠變頻調(diào)速系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過現(xiàn)場測試的方式對兩種不同型號變頻器的低壓穿越性能進(jìn)行評估。本文的主要工作如下:
　　(1)從變頻器的基本結(jié)構(gòu)出發(fā)，分析了網(wǎng)側(cè)變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理，分別建立了在三相靜止坐標(biāo)系下以及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下網(wǎng)側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)公式

3、來說明網(wǎng)側(cè)變換器的工作原理。
　　(2)以三電平逆變器主電路結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，著重研究三電平SVPWM（空間矢量脈寬調(diào)制）算法，對其穩(wěn)態(tài)工作情況下每相輸出時(shí)開關(guān)狀態(tài)的變化進(jìn)行分析，并給出了一種依據(jù)最近三矢量原則合成參考電壓矢量的算法。通過判斷參考電壓矢量的位置來適當(dāng)選取基本矢量，進(jìn)而得到每個(gè)基本矢量的作用時(shí)間和相應(yīng)的作用順序，再將矢量的作用時(shí)間分配給對應(yīng)的矢量狀態(tài)，從而有效地控制開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷。
　　(3)完成了對雙SVPWM

4、變頻器網(wǎng)側(cè)、負(fù)載側(cè)變換器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，均采用雙閉環(huán)控制策略。網(wǎng)側(cè)變換器采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)控制，負(fù)載側(cè)變換器則采用功率外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)控制，并由相應(yīng)的傳遞函數(shù)確定了PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)。通過MATLAB/SIMULINK平臺搭建雙SVPWM變頻器的仿真模型，仿真結(jié)果表明了SVPWM算法的有效性和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性，輸出電壓、電流波形的質(zhì)量較好，提高了整流器和逆變器的轉(zhuǎn)換效率。
　　(4)以安徽某火電廠輔機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)（給粉機(jī)）為例