基于PSIM的靜止無功補償裝置的仿真研究

電氣工程論文編號:DQ133   論文字數:18795,頁數:37

目 錄
摘要………………………………………………………………………………………….…....I
Abstract…………………………………………………………………………...…II
1 緒論……………………………………………………………………………………………1
 1.1  研究背景………………………………………………………………………………1
 1.2  課題意義、目的和任務………………………………………………………………2
2 靜止無功補償裝置的介紹………………………………………………………………...3
2.1  無功功率動態補償的原理…………………………………………….……………….3
2.2  靜止無功補償器的分類及特點 3
 2.2.1  具有飽和電抗器的無功補償裝置(SR)………………………………………...3
 2.2.2  晶閘管控制電抗器(TCR)………………………………………………………4
 2.2.3  晶閘管投切電容器(TSC)………………………………………………………5
 2.2.4  靜止無功發生器(SVG)………………………………………………………...6
2.3  SVG與SVC的比較……………………………………………………………...........7
2.4  未來的無功補償技術和現階段對無功補償裝置的要求……………………………8
3  SVG動態無功補償…………………………………........................................................9
 3.1  基本原理……………………………………………………………………………....9
 3.2  控制方法……………………………………………………………………………...13
        3.2.1  電流的間接控制………………………………………………………………14
        3.2.2  電流的直接控制 16
        3.2.3  兩種控制方法的比較…………………………………………………………17
4  無功功率理論與無功電流檢測……………………………………………………….18
 4.1  無功功率理論及其發展……………………………………………………………...18
  4.1.1  傳統的無功功率理論………………………………………............................18
  4.1.2  瞬時無功功率理論……………………………………………………………18
        4.1.3  無功功率理論的研究及其進展………………………………………………20
 4.2  無功電流的檢測……………………………………………………………………...21
  4.2.1  基于瞬時無功功率理論的電流檢測方法……………………………………21
  4.2.2  基于dp0坐標變換的電流檢測方法…………………………........................23
5  基于VSI的SVG系統仿真研究…………………. . .……………………………….26
 5.1  PSIM軟件簡介…………………………………………………………….................26
 5.2  系統仿真及分析……………………………………………………………………...27
6  總結…………………………………………………………………………………………31
致謝……………………………………………………………………………………………...32
參考文獻…………………………………………………………………………….33

摘  要
 本文詳細綜述了電力系統靜止無功補償技術的發展現狀,分析了各種靜止無功補償技術的原理, 優缺點以及現今在電力系統中的應用情況，重點介紹基于電壓源逆變器(VSI)的靜止無功發生器(SVG)直接應用PWM控制技術，其具有動態無功功率補償、穩定節點電壓、短時間有功功率補償等多項先進功能，同時結構緊湊、易于控制、諧波含量小且調節速度快，并且與靜止無功補償器(SVC)進行了性能比較。文中基于瞬時無功功率理論，采用電流的直接控制方法，選擇dq0變換法，對無功信號進行快速檢測。通過分析其輸出無功功率的性質，詳細描述其動態工作過程。
 應用PSIM仿真軟件進行系統仿真,表明基于VSI的PWM型SVG具有良好的動態性能與靜態補償效果,驗證了主電路與直接功率控制方式的正確性、優越性與有效性。

關鍵詞：無功補償、靜止無功發生器、系統仿真

Abstract
Development of static var compensation technology in power systems is summarized in detail. Principle, advantages and disadvantages of static var compensation technology are analyzed.
It is highlighted that VSI-based SVG using PWM technology which is able to compensate dynamic reactive power,stabilize node voltage and provide real power for a short period of time,
has some advantages such as compact structure, simple control, little harmonics and high speed regulation, and has a comparation with static var compensation in performance. 
Based on instantaneous reactive power theory, this text use a method of direct control of the current , choice of coordinate system dq0 for transformation to rapidly detect the reactive signals. By analyzing the output of the quality of the reactive power,it describes the process of the dynamic working .
The SVG system is simulated using PSIM, which shows the excellent dynamic and static performance of the system and proves the correctness and effectiveness of the proposed control scheme.

Keywords：var compensation、static var generation、System Simulation