基于無源元件的配網(wǎng)三相不平衡負(fù)荷綜合補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、針對(duì)沖擊性非線性等大功率負(fù)荷帶來的三相不平衡、功率因數(shù)偏低和電壓波動(dòng)等多重電能質(zhì)量問題，目前采用無源元件綜合補(bǔ)償三相不平衡負(fù)荷在經(jīng)濟(jì)性方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，所以對(duì)現(xiàn)有采用無源元件的補(bǔ)償器的研究仍然具有很大的價(jià)值，如何在現(xiàn)有技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，提高其解決多目標(biāo)能力、可靠性、和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)男阅埽帜芄?jié)約供電企業(yè)的投資，對(duì)電網(wǎng)和用戶都是很有意義的。
　　本文通過對(duì)實(shí)際電網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)所用無源補(bǔ)償裝置的使用情況進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量與分析，針對(duì)現(xiàn)有無源元件補(bǔ)償器

2、的補(bǔ)償目標(biāo)單一問題，作多工況下的多目標(biāo)改進(jìn)，提出設(shè)立工況轉(zhuǎn)換開關(guān)思想，讓補(bǔ)償裝置能夠適應(yīng)于三相不平衡、功率因數(shù)偏低和電壓波動(dòng)多種工況，并對(duì)工況開關(guān)的判斷邏輯進(jìn)行理論分析與流程圖說明。同時(shí)針對(duì)現(xiàn)有常用補(bǔ)償算法同時(shí)補(bǔ)償三相不平衡和功率因數(shù)時(shí)候容易出現(xiàn)的過補(bǔ)償問題，利用工況開關(guān)進(jìn)行參數(shù)判斷后將兩者分步補(bǔ)償，功率因數(shù)補(bǔ)償控制策略中對(duì)傳統(tǒng)PI控制進(jìn)行模糊改進(jìn)，保證對(duì)功率因數(shù)的快速補(bǔ)償同時(shí)又不出現(xiàn)過補(bǔ)償，提升了補(bǔ)償裝置的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)定性；補(bǔ)償電壓波

3、動(dòng)補(bǔ)償中加入基于 ZN優(yōu)化的閉環(huán) PI控制，通過ZN優(yōu)化能夠?qū)I參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，提升補(bǔ)償控制的精確性；三相不平衡負(fù)載補(bǔ)償采用基于C.P Steinmetz的單獨(dú)負(fù)序補(bǔ)償算法，并采用開環(huán)控制，快速補(bǔ)償三相不平衡。補(bǔ)償算法所需的參數(shù)檢測(cè)方法的研究，選取了實(shí)時(shí)性、快速性和準(zhǔn)確性都能夠得到有效保證的基于瞬時(shí)無功功率理論的ip-iq電流檢測(cè)算法，分別對(duì)補(bǔ)償功率因數(shù)時(shí)所需的有功電流和無功電流檢測(cè)算法、三相不平衡負(fù)載補(bǔ)償所需負(fù)序電流檢測(cè)算法進(jìn)行了研究

4、，對(duì)其檢測(cè)原理和過程進(jìn)行了描述。對(duì)上述控制算法運(yùn)用 MATLAB軟件進(jìn)行Simulink仿真驗(yàn)證了功率因數(shù)偏低補(bǔ)償能夠按照人為設(shè)定的合適功率因數(shù)補(bǔ)償而不造成過補(bǔ)償，三相不平衡電流得以補(bǔ)償平衡，同時(shí)在出現(xiàn)公共連接點(diǎn)電壓波動(dòng)的工況下補(bǔ)償裝置能夠?qū)㈦妷夯謴?fù)穩(wěn)定。
　　進(jìn)行仿真驗(yàn)證后對(duì)補(bǔ)償裝置部分硬件電路和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，運(yùn)用 Altium Designer6.0硬件電路繪制軟件對(duì)裝置部分硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括控制器的時(shí)鐘源和鎖相環(huán)電路