一種考慮諧波影響的無功補償控制系統設計

摘要

隨著電網容量和用電設備的增加，電網中的無功需求量越來越大，因此，無功功率不足或過多是影響電網電壓穩定的重要因素。在電網的適當位置裝設無功補償裝置以滿足用電設備的無功需求，己成為維持電網高效運行和保證供電質量的重要手段。利用電容器進行無功補償是目前應用最為廣泛的一種無功補償方式，然而，隨著電網諧波污染的加劇，并聯電容器無功補償方式中的諧波問題也日益突出。為此，本文研究晶閘管投切電容器（TSC）無功補償及諧波抑制等問題具有重要意義。

本文的主要工作有：

(1)根據電力系統諧波的基本原理及其度量方法，分析了并聯電容器與諧波的相互影響問題，探討了按時間抽取的基-2FFT算法來進行諧波檢測的方法，通過研究LC濾波器的基本結構和原理來探討抑制高次諧波影響TSC控制系統的方法；

(2)規劃與設計了TSC控制系統的軟件，研究并采用C/OS-Ⅱ多任務實時操作系統作為軟件平臺，在此基礎上完成主要功能模塊的編程與模擬調試，調試驗證了所選軟硬件方案的正確性與實時性。

本論文采用的控制方法和設計的電路優于現有的無功補償裝置，相比以前更具有經濟實用價值。

關鍵詞：無功補償  諧波抑制  并聯電容器  濾波  檢測與控制

目錄

摘要I

第1章  緒論1

第2 章  TSC控制系統的無功補償設計2

2.1 并聯電容器無功補償理論2

2.1.1 工作原理3

2.1.2 補償方式4

2.1.3 補償容量的計算4

2.1.4 放電回路6

2.2晶閘管投切電容器無功補償設計7

第3行  TSC控制系統諧波問題的分析與抑制9

3.1 諧波的基本理論9

3.1.1 諧波的起因9

3.1.2 諧波的檢測方法9

3.2 諧波的抑制方法10

第4 章  TSC控制系統的設計及其調試12

4.1操作系統12

4.2 系統程序設計13

4.2.1 主程序設計13

4.2.2 參數測量程序15

4.2.3 投切控制程序17

4.3 系統調試18

第5 章  總結20

參考文獻21

致謝23