面向三相不平衡负荷的新型补偿装置的研究

近年来,随着现代工业发展趋势的日益变快,不平衡非线性负荷也随之增多,电网电能质量和谐波治理的问题呈不断上升趋势,因此这方面的问题被不断提出。针对上述中提出的问题以及现代无功补偿技术发展的现状,本文研究和设计了面向三相不平衡负荷的无功补偿装置(SVC),以快速、精准以及适应性强的无功补偿为目的,而其最佳补偿对象为低压电网。 本文主要研究内容包括此TSC+TCR型无功补偿装置对电能质量改善以及谐波的治理,无功补偿装置的软件以及硬件设计,无功补偿控制器的控制策略设计以及利用MATLAB进行的仿真试验。硬件部分选用了以TI公司DSP芯片(TMS320LF2407A)为核心来构架整个无功补偿装置的硬件系统,并且在此基础上设计了相关的外围硬件电路。软件部分则是以快速傅立叶变换算法(FFT)和利用对称分量法来分析三相不平衡的负荷补偿为主要理论依据,对采集来的电压、电流数字量进行谐波分析,从而得出主要投切判据。电容投切控制采用智能控制理论,根据无功功率大小选择进行投切电容器的组合以及投切电抗器的程度。 最后,通过MATLAB对整个无功补偿系统进行建模以及仿真,由SVC装置使用前后的仿真波形图得出结论。本文设计的无功补偿装置可以很好的做到以下几点：提高电网处的功率因数；不发生过补偿；无投切震荡；无冲击投切；反应灵敏、迅速。