40T混合磁體外超導(dǎo)磁體電源柔性無(wú)功補(bǔ)償?shù)难芯颗c設(shè)計(jì).pdf

1、穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)是現(xiàn)代基礎(chǔ)科學(xué)研究不可或缺的極端條件。目前中國(guó)科學(xué)院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心已完成40萬(wàn)高斯穩(wěn)態(tài)混合磁體裝置的建設(shè)，磁場(chǎng)強(qiáng)度位居世界第二。該裝置由外超導(dǎo)磁體和嵌套其中的內(nèi)水冷磁體組成，由兩套獨(dú)立的電源系統(tǒng)供電。其中外超導(dǎo)磁體電源采用雙反星形可控硅整流結(jié)構(gòu)，為典型的非線性負(fù)載，電源大電流輸出時(shí)，會(huì)向電網(wǎng)注入大量的諧波。超導(dǎo)模型線圈的“零電阻”及大電感特性，使得裝置運(yùn)行時(shí)消耗大量無(wú)功功率。需要對(duì)無(wú)功和諧波加以補(bǔ)償。
　　論文全面的介紹

2、了外超導(dǎo)磁體電源的結(jié)構(gòu)，對(duì)電源的各個(gè)組成部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析。結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)相關(guān)參數(shù)給出了詳細(xì)推導(dǎo)。針對(duì)電源運(yùn)行可能出現(xiàn)的各種非理想情況，分析電源的特征諧波與可能產(chǎn)生的非特征諧波。依據(jù)外超導(dǎo)磁體模型線圈的勵(lì)磁特性，全面分析了無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)特性。從電源的反饋控制調(diào)節(jié)角度，闡述了電源對(duì)50Hz輸出電壓紋波抑制過(guò)程中電源所消耗的無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)變化。以此確定無(wú)功補(bǔ)償及諧波濾除裝置的所要滿足的性能指標(biāo)。
　　論文對(duì)三種補(bǔ)償方案的進(jìn)行對(duì)比分析

3、，解釋了SVG (Static Var Generator)作為選定方案的原因。探究了傳統(tǒng)功率理論的不足，對(duì)有源補(bǔ)償裝置的原理進(jìn)行了分析，為柔性補(bǔ)償裝置的研制提供了理論依據(jù)。
　　以裝置工程實(shí)現(xiàn)為目標(biāo)，對(duì)三電平SVG的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)研究，對(duì)主回路拓?fù)?、交流濾波結(jié)構(gòu)、電壓同步、參考電流計(jì)算、數(shù)字濾波設(shè)計(jì)以及電流反饋控制等技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了分析。選定了合適的技術(shù)方案。研制了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，詳細(xì)闡述控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證了理論分析的可行性。工程實(shí)現(xiàn)了