| 【中文题名】 | STATCOM的动态无功补偿参数检测与数控技术的研究 |
| 【英文题名】 | Research of the Dynamic Reactive Compensation Parameter Detection and Numerical Control Technology on Static Synchronous Compensator |
| 【学科专业】 | 电力电子与电力传动 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-9 |
| 【中关键词】 | 静止无功发生器,检测算法,数字信号处理器,集成门极换流晶闸管,复杂可编程逻辑器件,PROFIBUS总线 |
| 【英关键词】 | STATCOM,detection method,DSP,IGCT,CPLD,PROFIBUS,PWM, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>输配电工程、电力网及电力系统>电力系统的自动化>自动调整> |
| 【论文摘要】 |
无功和谐波的存在，严重威胁着电网的安全运行。静止无功发生器(STATCOM)是柔性交流输电系统中的重要的成员之一，以其平滑的无功调节、快速的动态特性等优良性能引起了国内外科研与工程领域的广泛关注，它将电力电子技术、计算机技术和现代控制技术应用于电力系统，通过对装置输出的电流电压幅值、相位的控制，从感性到容性的整个范围进行连续的无功调节，达到快速补偿系统对无功功率的需求，从而抑制电压波动并增强系统稳定性。
本文首先阐述了静止无功发生器的发展、现状及研究趋势，分析了它的工作原理、控制方法及主电路的基本结构。其次概述了无功检测算法的研究现状，主要研究了基于瞬时无功功率理论的无功电流检测算法，并针对i_p，i_q算法进行了软件分析设计和仿真实验。软件设计采用模块化编程方式，文中详细讨论了各个模块的功能与实现原理，并给出了程序流程图。
再次重点研究了STATCOM的数字控制系统，深入探讨了系统的硬件实现方案。本文采用TMS320F2812和CPLD为控制电路核心处理器，DSP主要完成采样信号的A／D转换、检测算法的实现、控制、实时计算等任务，CPLD则负责PWM波的发生及故障保护，从而实现对电... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-7 |
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目录 |
7-9 |
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第一章 绪论 |
9-18 |
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1.1 本课题研究背景及意义 |
9-13 |
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1.1.1 电力系统中无功功率的产生及危害性 |
10 |
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1.1.2 无功补偿技术的发展概况 |
10-13 |
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1.2 STATCOM的特点与研究现状 |
13-16 |
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1.2.1 STATCOM的基本特征 |
13-15 |
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1.2.2 STATCOM国内外研究与应用趋势 |
15-16 |
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1.3 论文的主要研究的内容与安排 |
16-17 |
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1.4 本章小结 |
17-18 |
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第二章 STATCOM的工作原理 |
18-30 |
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2.1 STATCOM的工作原理 |
18-21 |
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2.2 STATCOU主电路的基本形式 |
21-25 |
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2.2.1 多重化结构 |
21-22 |
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2.2.2 钳位多电平结构 |
22-24 |
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2.2.3 链式多电平结构 |
24-25 |
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2.3 STATCOM的基本控制方法 |
25-29 |
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2.3.1 电流间接控制 |
25-27 |
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2.3.2 电流直接控制 |
27-29 |
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2.4 本章小结 |
29-30 |
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第三章 电力系统瞬时无功的检测 |
30-44 |
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3.1 无功检测方法的概述 |
30-32 |
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3.2 基于瞬时无功功率理论的无功电流检测方法 |
32-36 |
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3.2.1 p、q检测算法 |
33-34 |
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3.2.2 i_p、i_q检测方法 |
34-36 |
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3.3 i_p、i_q检测算法的软件设计及仿真 |
36-43 |
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3.3.1 i_p、i_q检测算法分析 |
36-38 |
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3.3.2 i_p、i_q检测算法的软件设计 |
38-42 |
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3.3.3 仿真试验 |
42-43 |
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3.4 本章小结 |
43-44 |
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第四章 STATCOM数字控制系统的硬件电路设计 |
44-64 |
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4.1 数字系统实现的基本方案 |
44-45 |
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4.2 DSP与CPLD的基本接口与功能实现 |
45-52 |
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4.2.1 DSP的基本接口电路 |
45-50 |
|
4.2.2 CPLD的基本功能与接口电路 |
50-52 |
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4.3 信号的检测与接口 |
52-54 |
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4.3.1 信号预处理电路模块 |
52-53 |
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4.3.2 同步检测模块 |
53-54 |
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4.4 驱动保护方法与技术 |
54-59 |
|
4.4.1 IGCT的门极硬驱动原理 |
54-56 |
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4.4.2 隔离与光纤接口的设计 |
56-58 |
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4.4.3 保护信号 |
58-59 |
|
4.5 基于PROFIBUS的远程数字通信 |
59-63 |
|
4.5.1 PROFIBUS-DP从站接口协议实现方案 |
59-60 |
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4.5.2 PROFIBUS-DP从站接口设计 |
60-63 |
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4.6 本章小结 |
63-64 |
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第五章 多电平电路的PWM控制技术与实现 |
64-74 |
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5.1 基于多电平电路的PWM控制策略 |
64-66 |
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5.2 三角载波移相一开关频率最优PWM法 |
66-67 |
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5.3 三角载波移相一开关频率最优PWM法的控制实现 |
67-73 |
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5.3.1 SPWM波调制的实现方式 |
67-70 |
|
5.3.2 基于CPLD的PWM波发生器的设计 |
70-73 |
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5.4 本章小结 |
73-74 |
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总结与展望 |
74-76 |
|
致谢 |
76-77 |
|
参考文献 |
77-81 |
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读硕期间发表的论文 |
81 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385979 |
