农村配电网三相不平衡综合治理装置的研究
Research on Three-phase Unbalanced Comprehensive Treatment Device in Rural Distribution Network
随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,大量的电力电子设备、大功率负荷进入普通家庭,使得农村低压配电台区的不平衡现象越来越突出.另一方面电力用户对电能质量的要求越来越高,如今的电能质量状况已经满足不了客户的需求,为此本文提出了旨在提高系统功率因数,降低电流不平衡度和谐波含有率的综合治理装置.本文首先提出了针对三相三线制的纯无源形式的治理装置的拓扑结构,包括无源补偿器和无源滤波器两部分.分析了无源补偿器用于降低电流不平衡度和无功含量的工作原理,并推导出三相补偿导纳的计算公式,建立了补偿导纳与触发角的关系曲线.针对无源补偿器在工作过程中产生的谐波问题,本文提出了一种新型的无源滤波器,该滤波器通过互感的原理产生谐波电压实现滤除目标谐波的目的,并给出了详细的公式推导和参数设计方法,通过Simulink对该设计方法进行了仿真分析,仿真结果验证了设计方法的可行性.其次,本文采用了基于瞬时无功功率理论的电流检测算法,对其存在的不足进行了改进,提出了基于二阶广义积分器的i_p-i_q的检测算法,实现电压不平衡下的准确检测,使其得到更精确的补偿效果.建立了无源补偿器和新型无源滤波器组成的Simulink仿真模型,证实了本文所述补偿算法的正确性.最后,本文设计了以TMS320F28335为控制核心的整套装置,包括主电路和控制器.控制器的硬件电路包括信号采集电路、信号触发电路、BOD保护电路以及其他外围电路.同时给出了主电路中晶闸管、电容器和电抗器的参数设计方法.在实验室下搭建了验证电路进行了实验验证,结果表明该设计方案能够改善系统的三相不平衡度,提高功率因数,降低谐波含有率,提高电能质量,具有实际的工程应用价值.
- 作者：
- 李建镇
- 学位授予单位：
- 哈尔滨理工大学
- 专业名称：
- 电气工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2019年
- 导师姓名：
- 朱东柏
- 中图分类号：
- TM761
- 关键词：
- 三相不平衡；无源滤波器；补偿导纳；DSP
- three-phase unbalance; passive filter; compensation admittance; DSP;