【正文】 用了微處理機(jī)和大規(guī)模集成電路組件，使復(fù)雜的控制電路也提高了經(jīng)濟(jì)性和可靠性，由于SVG具有補(bǔ)償無(wú)功功率、提高功率因數(shù)、抑制電壓波動(dòng)和閃變、抑制三相不平衡、提高電路輸電穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，從而使矢量控制的新型SVG得到了廣泛的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。system voltage by SVGbasedSVG靜止無(wú)功補(bǔ)償器提高系統(tǒng)電壓的理論研究東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)位論文 學(xué)號(hào)：A07070415 　　　　　　　 SVG型靜止無(wú)功補(bǔ)償器提高系統(tǒng)電壓的理論研究學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 所在院系： 所學(xué)專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化中國(guó)2011 年 5 月Northeast Agriculture University bachelor dissertation Student ID:A07070415Research onStatic Var首先，本文介紹了無(wú)功功率的基本概念，介紹了無(wú)功功率對(duì)電力系統(tǒng)的影響以及無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?。再次，本文著重進(jìn)行了對(duì)SVG型靜止無(wú)功補(bǔ)償器提高系統(tǒng)電壓的理論研究。關(guān)鍵詞： 無(wú)功補(bǔ)償； SVG； 穩(wěn)定電壓 AbstractWith the power electronics equipment, AC and DC electric arc furnace and electric railways, and other nonlinear, the impact of a large number of load connected to the grid, causing a power shortage of reactive power, voltage fluctuation and flicker, threephase voltage and current power imbalances, and a series of waveform distortion and other power quality problems and a serious threat to security and stability of power systems. STATCOM (Static var Generation, referred to as SVG) for realtime pensation for the impact of the impact of load reactive current and harmonic current. IGBT, GTO and other power electronics development, the power converter high voltage applications have been significantly improved reliability, and because the use of microprocessor and LSI ponents, plex control circuits to improve the economy and reliability, as SVG with reactive power pensation, improve power factor, voltage fluctuation and flicker suppression, inhibition of phase imbalance and improve the stability of the circuit transmission, etc., so that the new SVG vector control has been widely development and application. First, this paper introduces the basic concepts of reactive power, reactive power described the impact on the power system and the role of reactive power pensation. and a detailed exposition of the international history of reactive power pensation device and the status quo. Secondly, a detailed analysis of SVG basic structure, control methods and work principles, as well as the advantages and features of SVG. And describes the work of SVG features. Again, this paper focuses on SVG for Static Var Compensator improve the system voltage theory. Operations through the derivation of the formula to explain how to stabilize the system voltage . Finally, we use MATLAB/SIMULINK simulation software works and the use of SVG dynamic principle improve the system voltage simulation. And a prehensive analysis of the simulation results. 朗讀顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音字典“Key words: Reactive pensation； SVG； Stable voltage目錄摘要 IAbstract II1 前言 5 課題研究的目的和意義 5 無(wú)功功率的基本概念 5 無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖饔?6 國(guó)內(nèi)外研究狀況 7 國(guó)內(nèi)情況 7 國(guó)外情況 8 常見(jiàn)無(wú)功補(bǔ)償裝置 8 靜止無(wú)功發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn) 10 論文的主要研究?jī)?nèi)容 112 SVG的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 12 引言 12 SVG的基本原理 12 SVG的工作特性 17 SVG的電壓電流特性 17 SVG的諧波特性 17 SVG的其他特性 17 本章小結(jié) 183 SVG穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的理論研究 19 引言 19 SVG穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的理論研究 19 SVG的控制方法 20 電流間接控制 22 電流直接控制 24 本章小結(jié) 244 SVG工作原理的仿真研究 25 引言 25 SVG仿真模型的建立 25 SVG的波形分析 26 本章小結(jié) 275 結(jié)論 28參考文獻(xiàn) 29致謝 30 III 1 前言 課題研究的目的和意義作為一個(gè)人口眾多、資源又相對(duì)不足的國(guó)家，水、電、煤、天然氣、土地等很多能源的日益減少已經(jīng)成為制約我國(guó)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要因素，而且伴隨人口的繼續(xù)增長(zhǎng)和資源的減少，這種矛盾還會(huì)不斷加劇。異步電動(dòng)機(jī)、變壓器、熒光燈等都是典型的阻感負(fù)載。電力電子裝置等非線性裝置也要消耗無(wú)功功率，特別是各種相控裝置。但是它也產(chǎn)生大量的諧波電流，因此也消耗一定的無(wú)功功率[2,3]。在正弦電路中，無(wú)功功率的概念有清楚的物理意義，無(wú)功功率表示有能量交換，但不消耗功率，其幅值可作為能量交換的量度。采用頻域分析法；另一種學(xué)派是Fryze的定義，采用時(shí)域分析法。電網(wǎng)無(wú)功功率不平衡將導(dǎo)致系統(tǒng)電壓的巨大波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致用電設(shè)備的損壞，出現(xiàn)系統(tǒng)電壓崩潰和穩(wěn)定破壞事故。無(wú)功功率在電網(wǎng)中不斷循環(huán)，造成很大的浪費(fèi)。（4）研究無(wú)功功率，可以保證電能質(zhì)量，促使電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。（2）設(shè)備及線路損耗增加。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)功率因數(shù)很低，這種沖擊性無(wú)功功率會(huì)使電網(wǎng)電壓劇烈波動(dòng)，甚至?xí)菇釉谕浑娋W(wǎng)上的用戶無(wú)法正常工作。此外，原動(dòng)機(jī)的效率是按照有功功率衡量的，當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的視在功率一定時(shí)，無(wú)功功率的增加，會(huì)導(dǎo)致原動(dòng)機(jī)效率的相對(duì)降低。因此，合理的方法應(yīng)當(dāng)是，在需要消耗無(wú)功功率的地方產(chǎn)生無(wú)功功率[5,6]，即進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。（3）在三相負(fù)載不平衡的情況下，通過(guò)適當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償可以平衡三相有功功率及無(wú)功負(fù)荷。 國(guó)內(nèi)外研究狀況由于電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的有害性，人們很早就對(duì)各種補(bǔ)償技術(shù)有所認(rèn)識(shí)。該方法是將一定容量的電容器或電抗器以并聯(lián)或串聯(lián)連接的方式安裝在系統(tǒng)的母線中。一般來(lái)說(shuō)，如果要它們糾正短時(shí)()電壓升高和電壓下降，則必須把它們迅速地投入和切除，在某些場(chǎng)合下，這種操作要反復(fù)進(jìn)行，使用傳統(tǒng)的機(jī)械開(kāi)關(guān)裝置，實(shí)際上是做不到這一點(diǎn)的。當(dāng)電機(jī)同步運(yùn)行后，根據(jù)需要，人們控制其磁場(chǎng)，使之產(chǎn)生無(wú)功功率，或從系統(tǒng)吸收無(wú)功功率。靜止補(bǔ)償器最重要的性質(zhì)是它能維持其端電壓實(shí)際上不發(fā)生變化，所以它要連續(xù)調(diào)節(jié)與電力系統(tǒng)變換功率，其第二個(gè)重要性質(zhì)是響應(yīng)速度。70 年代初武漢鋼鐵公司 軋機(jī)工程進(jìn)口了比利時(shí)的直流勵(lì)磁飽和電抗器和日本的電容器組成的靜補(bǔ)裝置后，國(guó)內(nèi)才對(duì)可變無(wú)功的補(bǔ)償問(wèn)題引起了注意。從國(guó)外引進(jìn)的靜態(tài)補(bǔ)償為樞紐變電站或大型企業(yè)所用的大容量靜態(tài)補(bǔ)償，對(duì)于中小型中低壓電網(wǎng)或中小型企業(yè)所需的無(wú)功，多采用并聯(lián)電容器組的辦法。 國(guó)外情況1967 年，第一批靜補(bǔ)裝置在英國(guó)制成以后，受到世界各國(guó)的廣泛重視，西德、美國(guó)、瑞士、瑞典、比利時(shí)、蘇聯(lián)等國(guó)竟先研制，大力推廣，使得靜止補(bǔ)償裝置比調(diào)相機(jī)具有更大的競(jìng)爭(zhēng)力，廣泛用于電力、冶金、化工、鐵道、科研等部門，成為補(bǔ)償無(wú)功、電壓調(diào)整、提高功率因數(shù)、限制系統(tǒng)過(guò)電壓，改善運(yùn)行條件經(jīng)濟(jì)而有效的設(shè)備。相控閥調(diào)節(jié)電抗器(TCR) (或相控閥高阻抗變壓器) 及自飽和電抗器。在國(guó)外，系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償主要用靜補(bǔ)裝置和電容器，并積累了廣泛的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，取得了良好的效果。主要以晶閘管投切電容器(TSC)和晶閘管控制電抗器(TCR)為代表。 并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、安裝維護(hù)方便、損耗小等優(yōu)點(diǎn)。它是專門用來(lái)產(chǎn)生無(wú)功功率的同步電機(jī)，在過(guò)勵(lì)磁或欠勵(lì)磁的情況下，可以分別發(fā)出不同大小的容性或感性無(wú)功功率。靜止無(wú)功補(bǔ)償器近年來(lái)獲得了很大發(fā)展，已被廣泛應(yīng)用于輸電系統(tǒng)波阻抗補(bǔ)償及長(zhǎng)距離輸電的分段補(bǔ)償，也大量用于負(fù)載無(wú)功補(bǔ)償。這種連續(xù)調(diào)節(jié)是依靠調(diào)節(jié)TCR中晶閘管的觸發(fā)角得以實(shí)現(xiàn)的。SVG和SVC不同，SVC需要大容量的電抗器、電容器等儲(chǔ)能元件，而SVG在其直流側(cè)只需要較小容量的電容器維持其電壓即可。 靜止無(wú)功發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)綜合起來(lái)，靜止無(wú)功發(fā)生器與靜態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償器、同步調(diào)相機(jī)以及SVC裝置相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）在提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性、阻尼系統(tǒng)震蕩等方面的性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)的同步調(diào)相機(jī)。（5）對(duì)電容器的容量要求不高，這樣可以省去常規(guī)裝置中的大電感和大電容及龐大的切換機(jī)構(gòu)，使SVG裝置的體積小、損耗低。（7）對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行瞬時(shí)補(bǔ)償，即使系統(tǒng)電壓降低，它仍然可以維持最大無(wú)功電流，即SVG產(chǎn)生無(wú)功電流基本不受系統(tǒng)電壓的影響。這給SVC系統(tǒng)的濾波設(shè)計(jì)帶來(lái)許多困難，而在SVG中則