基于晶閘管投切電容器(tsc)的無功補償研究-資料下載頁

　　

【正文】 佳是是 結果分析投入的三組電容器的值分別為5uf，10uf，20uf，在投入電容器之前負載的功率因數分別為λ=，λ=，λ=。以下是功率因數的分析圖表：由上圖可以看出，在投入第一組電容后，功率因數不但沒有上升，還下降了；投入第二組電容后除了λ =；而投入第三組電容后，功率因數都上升了。以下是有功功率的分析圖表由上圖可以看出，有功功率類似于功率因數，投入第一組電容后，下降；投入第二組電容后除了除了λ =；投入第三組電容后，上升了。以下是無功功率的分析圖表由上圖可以看出，無功功率變化不大，普遍上升，投入第一組電容后，除了λ =；投入第二組電容后普遍上升；投入第三組電容后，也都上升了。綜合以上的全部數據，可以得出一些結論：（1）根據電流電壓的波形比較圖可以看出，在沒有投入電容器的時候，電路呈現感性負載，則電壓超前電流，增加時超前越來越多，則感性越來越強。（2）投入電容器時，也從電流電壓的波形比較圖可以看出，投入電容器會使電壓超前電流的幅度變小，則容性補償了感性的負載，最終使功率因數上升。第4章 基于NIATLAB的控制器系統仿真仿真現在已經成為了科研中不可缺少的一個重要環節，通過仿真可以初步的驗證思路的正確性，還可以研究各種的參數對系統性能的影響。本章就是利用ＭＡＴＬＡＢ對系統進行了建模和仿真。 仿真軟件介紹MATLAB語言具有強大的矩陣分析和運算功能。可視化仿真功能SIMULINK是MATLAB五大通用功能之一，它是基于MATLAB語言環境下實現動態系統建模、仿真的一個集成環境，具有模塊化、可重載、圖形化編程、可視化及可封裝等的特點，可大大提高系統仿真的效率和可靠性。SIMULINK提供了豐富的模型庫供系統仿真使用，SIMULINK仿真工具箱還包括了專門用于電力電子、電力系統學科進行仿真的電氣系統模塊庫。電氣系統模塊庫由以下七個子模塊庫組成：(1)電源模塊：包括直流電源模塊、交流電源模塊、交流電流源、可控電壓源和可控電流源。(2)基本元件模塊庫：包括串聯RCL負載、串聯RCL支路、并聯RCL負載、基線性變壓器、飽和變壓器、互感、斷路器、單相ｎ型集中參數傳輸線路和浪涌放電器等。(3)電力電子模塊庫：包括二極管、晶閘管、GTO、MOSFET和理想開關等。為滿足不同仿真要求并提高仿真速度還有晶閘管簡化模型。(4)電機模塊庫：包括激磁裝置、水輪機及其調節器、異步電動機、同步電動機及其簡化模型和永磁同步電動機等。(5)連接模塊庫：包括地和中性點等。(6)測量模塊庫：包括電流測量和電壓濺量模塊庫。(7)附加電氣系統模塊庫，包括均方根測量、有功和無功功率測量、傅立葉分析、可編程定時器、同步脈沖發生器及其三相庫等。另外用戶也可根據自己的需要開發所需要的模型，并通過封裝建立通用的模型，擴充現有的模型庫 仿真模型的建立、負荷、測量模塊、計算模塊、模糊控制器模塊、觸發模塊、補償器模塊。工作原理是首先是計算模塊通過采集電源側的電壓和電流計算出電壓、電流有效值以及有功功率和無功功率，然后在通過模糊控制器計算出應該投入的無功量輸出投切電容器的觸發脈沖，最后就是投切電容器。觸發模塊是來觸發ＴＳＣ支路上的晶閘管的。測量模塊是用來測量電源三相電流、電壓及其序分量、電源提供的無功功率參數等的。模糊控制模塊是控制器中的重要部分，它的內部結構圖如下圖５．２所示，它的功能是由計算得到電壓、無功量和瞬時電容器的狀態為輸入，通過模糊控制得到投切量及電容器的延時時間。TCS中的仿真模型是由電力電子模塊庫中的晶閘管和電氣系統基本模塊庫中的電容元件組成的。晶閘管的參數可以根據自己的需要而設定。 仿真結果及其分析我們采用380V三相正弦交流電壓源，負荷采用三角形連接，補償電容器也選用三角形連接。以下分別對三相對稱與不對稱及其負載突變這三種情況進行了的仿真。（1）三相對稱時的仿真波形，以其中任意相為例，可以看出負載電流中含有大量的諧波和無功分量。補償后的電網電壓和電流相位相同，只有當負載電流突變時，電網電流才會出現峰值。（2）三相不對稱時的仿真波形，三相電流不對稱時含有正序電流、負序電流和零序電流，補償以后三相電流對稱，幅值也相等。（3）三相對稱時，負載突然變化時仿真波形，以任意相為例，可以看出當負載發生變換時，負載電流就會突然變大。 本章小結本章對系統進行了建模，并用MATLAB對系統進行了仿真，通過對三相對稱、三相不對稱以及負載突變這三種情況的仿真，得出補償前后電網電流變化的仿真波形圖，證明了本文設計的控制器的有效性。第5章 心得體會總算做完了畢業設計，在沒有做畢業設計以前覺得畢業設計挺簡單，但是通過這次做畢業設計發現很難。畢業設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質。注重理論與實踐的相結合。本次課程設計，在原來實驗課程的基礎上更進一步的學習了電力電子技術在實際中的應用，通過對各功能模塊進行詳細了解，并進行充分的測試，最終實現了 TSC 在無功補償中的實現，功能雖然比較完善，但仍有可以改進的地方，這要在以后的學習中，進一步的補充。通過這次設計實驗我學養成了多思考、多發問、多查資料的好習慣，并加深了對各種電子器件的了解，提高動了動手能力、調試程序的能力、解決問題的能力，增強了自學能力及對知識的融會貫通能力。通過與老師、同學的討論，通過網上查找資料，更加深刻的理解了晶閘管、系列芯片和各種電子器件功能的應用，更進一步的熟悉了有關內容。參考文獻[1] 李兵?；贛SP430F449的磁閥式可控電抗器的控制研究[D]。山東大學。2005年 [2] 田新強。基于DSP控制的磁閥式可控電抗器研究[D]。湖南大學。2007年[3] 王成進?；?30單片機的低壓無功補償終端研究[D]。合肥工業大學。2006年[4] 劉星。磁閥式可控電抗器在無功補償中的應用研究[D]。合肥工業大學。2009年[5] 胡鵬。低壓無功補償控制系統的研究與設計[D]。武漢理工大學。2008年[6] 李紅衛。配電網無功補償技術的研究與實現[D]。中南大學。2004年[7] 何一浩。新型TSC動態無功補償裝置的研究[D]。清華大學。2005年[8] 劉海濤。磁閥式可控電抗器在無功補償中的應用[D]。山東大學。2007年[9] 宋朋?；诖砰y式可控電抗器無功補償的研究[D]。山東大學。2010年[10] 漆銘鈞。供電系統無功補償最優技術與應用[D]。中南大學。2002年[11] 谷永剛。肖國春。裴云慶。王兆安。晶閘管投切電容器(TSC)技術的進展[A]。第11屆全國電氣自動化電控系統學術年會論文集[C]。2002年[12] 何志漁,李志宏。晶閘管控制的電容無功補償裝置[J]。船電技術。1997年04期[13] 李電。無功補償與諧波治理[A]。2004年電力電容器學會論文集[C]。2004年[14] 劉岸杰,宋伶俐。智能型晶閘管投切電容器無功補償微機控制系統[J]。國際電力。2003年06期[15] 張宏宇。祁犇。重視無功補償在節能工作中的作用[A]。設備維修與改造技術論文集[C]。2000年致 謝幾個月畢業設計這一過程讓我學得了很多平時沒有學到的知識。畢業設計是幾年函授所學知識的一次綜合運用,也是不同于以往理論學習的第一步,為我以后的學習奠定了良好的基礎。經過這次畢業設計，我對基于晶閘管投切電容器（TSC）的無功補償研究有了更加清楚地認識，知道了所學知識的重要性，對整個的過程與步驟以及應注意的細節都有了更為深刻的理解和領會。設計中遇到了許多平時想象不到問題，但是，在指導老師的指點,以及其他同學的幫助下，基本上得到了解決。在此對老師表示衷心的感謝，另外，還要謝謝其他給予我幫助的同學。我的水平非常有限，論文難免存在一些錯誤和漏洞。希望各位予批評指導，在此向大家表是感謝！