基于DSP的靜止無功發(fā)生器控制系統(tǒng)的研究與實驗.pdf

1、電力系統(tǒng)中變壓器、電機(jī)和配電網(wǎng)大量感性負(fù)載的存在使得系統(tǒng)在產(chǎn)生有功功率的同時還要產(chǎn)生無功功率，系統(tǒng)的視在功率增加，輸電線路的損耗增加，功率因數(shù)降低，電能質(zhì)量下降。對用電設(shè)備而言，其發(fā)熱量增加，設(shè)備維護(hù)費用增多。三相負(fù)載不平衡的直接體現(xiàn)是三相電流的不平衡，它會間接地造成公共連接點PCC電壓不平衡，還會危害電力系統(tǒng)中繼電器、變壓器的正常運行。傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置很難滿足電力系統(tǒng)多控制目標(biāo)的補(bǔ)償要求，控制穩(wěn)態(tài)精度、動態(tài)響應(yīng)能力差強(qiáng)人意。靜止無功

2、發(fā)生器(SVG)是以全控型器件構(gòu)成自換相橋式電路的無功補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償效果好，目前研究和應(yīng)用的最多。
　　本文對各個無功補(bǔ)償裝置的原理進(jìn)行了簡單介紹，重點介紹了SVG的工作原理。以三相三線制下的SVG為研究對象，負(fù)載在平衡和不平衡兩種條件下，建立了SVG在兩相旋轉(zhuǎn)(d，q)坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型，采用基于瞬時無功功率理論的id-iq方法檢測無功電流。分析了直接電流控制、間接電流控制的優(yōu)缺點。設(shè)計了基于無源性理論的非線性控制器，對電流閉環(huán)跟

3、蹤控制，無源性理論控制算法易實現(xiàn)，穩(wěn)態(tài)控制精度高。采用空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)產(chǎn)生PWM控制信號。負(fù)載在三相不平衡的情況，提出一種改進(jìn)的檢測方法實現(xiàn)正、負(fù)指令電流的分離與提取。設(shè)計了正、負(fù)雙序同步控制器，實現(xiàn)對無功電流和負(fù)序電流的同步補(bǔ)償。
　　使用MATLAB軟件對SVG控制系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真:負(fù)載平衡時，基于無源性控制理論的電流內(nèi)環(huán)控制器使SVG補(bǔ)償電流有效地跟蹤無功指令電流;負(fù)載不平衡時，正序控制器補(bǔ)償無功電流，提高系

4、統(tǒng)的功率因數(shù);負(fù)序控制器補(bǔ)償負(fù)序電流，減小網(wǎng)側(cè)三相電流的不平衡度，仿真結(jié)果驗證了上述控制策略的有效性。
　　搭建了SVG硬件實驗平臺，主要包括:過零檢測電路、檢測與調(diào)理電路，直流側(cè)電壓過壓報警保護(hù)電路、IPM外圍保護(hù)電路，故障信號處理電路，詳細(xì)介紹了各電路的原理和功能。以DSPF2812為控制單元，使用C語言按照模塊化原則編寫了上述控制策略的各個功能子程序，最后對硬件平臺和編程的軟件進(jìn)行了聯(lián)合調(diào)試、實驗。實驗結(jié)果再次驗證了無源性控