基于Arene的TCR(晶闸管控制电抗器)无功补偿系统设计与仿真

基于Arene的TCR(晶闸管控制电抗器)无功补偿系统设计与仿真

一、The design and simulation of TCR(thyristor control reactor) reactive power compensation system based on Arene(论文文献综述)

李思维[1](2020)在《磁阀式可控电抗器的控制系统设计与研究》文中研究说明我国的电网在运行过程中,由于无功功率的不平衡,常常会造成线路损耗增加、电压不稳定以及功率因数降低等问题,不仅如此,随着越来越多的冲击性负荷与不合理的无功补偿装置的投入使用,会加剧由无功功率不平衡带来的不利影响,因此对于无功补偿的研究是非常有必要的,磁阀式可控电抗器作为无功补偿设备,因其耐压等级高、容量连续可调、成本低等优点已广泛应用在无功补偿领域。由于无功补偿设备的无功补偿性能受其控制器中无功检测的准确性以及控制策略的影响较大,因此本文主要针对无功检测方法以及磁阀式可控电抗器的控制策略进行了深入研究。本文首先详细分析了磁阀式可控电抗器的结构与工作原理,在此基础上建立了磁阀式可控电抗器的Simulink仿真模型;然后针对现有的无功检测方法受谐波影响导致准确度降低的问题,提出了基于锁相放大器原理的无功检测法,通过仿真和实验,验证了所提出的算法具有较高的准确性;接着根据动态无功补偿理论,并结合模糊PI控制理论与所提出的提高无功补偿速度的措施,设计了基于磁阀式可控电抗器的无功补偿控制系统的Simulink仿真模型,通过与传统PI控制器进行仿真对比后表明,采用模糊PI控制的无功补偿控制系统在维持电压稳定和提高功率因数上具有更强的鲁棒性。最后,设计了基于DSPF28335为主控芯片的无功补偿控制器以及一系列的硬件电路与人机交互系统,并搭建了无功补偿实验平台,经实验结果表明,本文设计的整套无功补偿控制系统易于操作,且无功补偿速度快,能够可靠、准确地完成无功补偿任务。

岳冶[2](2020)在《中低压配电网负荷平衡智能控制技术研究》文中认为电力系统运行时用户侧负荷不平衡现象时有发生,如何解决由此导致的系统参数不平衡、供电电压质量变差、功率因数降低等问题是当代学者研究的课题,随着工业发展,大负荷投入带来的问题变得更具研究价值。目前采用补偿装置使电力系统智能平衡化,以此提高功率因数、稳定三相系统参数的方法成为了热门话题。本文针对大负荷造成的三相不平衡问题展开研究,采用TCR+TSC型SVC(Static Var Compensator)补偿装置,应用相关补偿算法和电压、无功功率双闭环负反馈控制,通过仿真验证理论可行性和优越的补偿效果,研究内容主要包括:1.针对系统中不平衡负荷带来的损耗问题,说明解决负荷不平衡问题的必要性。综合几种降低不平衡负荷影响的方案,提出利用补偿装置平衡负荷的方案。2.进行不平衡补偿算法的研究。以斯坦门茨(Steinmentz)补偿算法为基础,以三种可应用于三相四线制电力系统的算法入手,说明如何应用在补偿装置中。最后以补偿装置的控制方式为基本原理,补偿算法为核心,对算法进行MATLAB仿真研究,对比分析何种算法最适合应用于工程中。3.详细介绍补偿装置的原理及控制方式。包括TCR+TSC综合型SVC补偿装置的原理和优越性,电压、无功功率PID双闭环控制方式及在九区控制策略的基础上提出十三区智能投切控制方法,以此为基础提出第四章SVC补偿装置软硬件设计理论。4.对本次课题进行硬件及软件设计。硬件设计部分以TMS320F28335浮点DSP控制芯片为控制核心,还包括互感器信号转换电路、电平转换电路、信号转换电路、保护滤波电路、过零检测电路、晶闸管触发电路、光耦隔离电路、通讯电路、液晶显示电路、外扩存储电路、时钟电路、上电复位电路等内容。软件设计部分以模块化思想进行流程图设计,介绍了DSP控制、数据采集、设备投切、控制算法应用、同步触发设计。5.基于MATLAB仿真平台,得出各种算法的仿真曲线,分析比较哪种算法最优,更加适用于实际工程运行中,观察分析TCR+TSC型SVC在中低压系统中理想的补偿效果。

李佳鑫[3](2020)在《5吨电弧炉无功补偿系统的优化设计》文中研究表明本文通过对电弧炉熔炼系统的分析,并结合目前国内外电弧炉系统使用中存在的问题,提出了一种TSC和STATCOM联合对电弧炉熔炼系统进行无功补偿的方法。论文首先对电弧炉系统进行了建模,通过对功率变化圆模型的分析,得出了电弧炉运行时无功功率的迅速变化和不规则振荡,电炉供电系统的电能质量下降很多;其次,本文对目前国内外电弧炉无功补偿的方法进行了研究,得出了电弧炉系统采用单一补偿方式存在的不足;第三,在上述两方面的基础上本文提出了采用TSC和STATCOM联合补偿的方法,经过仿真验证了该方法的可行性,并给出了具体的集中控制方法。通过仿真说明该方案达到了改善电能质量的参数和性能,有一定的适用性和经济性能。最后设计了TSC+STATCOM混合无功补偿装置的的硬件电路。

谭真[4](2020)在《基于可控电抗器的统一电能质量控制器研究》文中研究说明电能在现代生活生产中扮演着愈来愈重要的角色,它是目前运用最为广泛的清洁能源。然而,电能质量问题日渐突出。供电质量问题,严重威胁着现代化工业园区的稳定运行。统一电能质量控制器(unified power quality controller,UPQC)作为能综合解决来自网侧和负载侧的各种电能质量问题的装置,拥有着广阔的应用前景。但是由于电力电子器件耐压能力的限制,目前,UPQC多数仅能运用在低压配电网中,这严重制约了UPQC的运用。因此急需一种能使UPQC应用于更高电压等级场合的方案。针对上述问题,本文提出了一种并联侧耦合晶闸管可控电抗器(Thyristor controlled reactor,TCR)的新型UPQC拓扑结构,设计了相应结构的控制算法,并通过仿真进行了验证。(1)文章分析了传统结构的UPQC的工作原理,找到了制约UPQC应用于较高电压等级场合的原因,在此基础上,提出了耦合晶闸管控制电抗器的新型UPQC的拓扑结构。将晶闸管控制电抗器与补偿电容器并联后经耦合电感(Hyristor-Controlled LC-coupling,TCLC)接入电网与并联侧有源部分之间。建立了TCLC部分的数学模型,分析了其工作原理,提出了TCLC部分以开环控制为基础的TCLC控制算法。设计了TCLC的系统参数,并进行了设计验算工作。(2)文章建立了并联侧的整体数学模型,在其模型的基础上,提出了负载无功功率和负载侧谐波电流分开补偿的控制方法,TCLC部分通过检测负载侧无功功率,用基于开环控制为基础的控制算法,进行无功功率的初步补偿。并联侧有源逆变器部分以闭环控制为基础的PI算法控制,实现负载侧无功功率和谐波电流的无差补偿,并加入了公共直流侧的电压控制。根据并联侧TCLC部分和有源逆变器部分的各自工作特性,使得两部分实现了优势互补,互相弥补了各自独立工作时的缺点。实现了并联侧TCLC部分和有源逆变器部分的分开控制,又相互配合的控制目标。最后通过仿真验证了并联侧的工作原理和控制方法。(3)文章提出了基于串联变压器的串联侧拓扑结构,建立了该结构的正负序数学模型,在此基础上,提出了基于该数学模型的电压内环电流外环的控制算法。最后对整体装置进行了参数设计和仿真验证,证明了文章所提出的新型UPQC的正确性和可行性。

王俊家[5](2020)在《托卡马克核聚变装置配网负荷分析及其稳定性机理研究》文中进行了进一步梳理从深度参与ITER计划,到聚变堆主机关键系统综合研究设施(CRAFT)建设和中国聚变工程实验堆项目(CFETR)逐步展开,我国核聚变行业近年来发展迅速。核聚变装置的高效运行与其配电网络的可靠性及稳定性密切相关。本论文从托卡马克核聚变装置配网功能需求、稳态性和脉冲性核聚变负荷模型分析及其电压稳定性研究、基于大功率磁体电源负荷的脉冲配电网运行机理等方面探讨了托卡马克核聚变装置变配电网络设计及其运行控制的特殊性,提出了新的分析思路及方向。基于托卡马克核聚变装置变配电网络设计的基本框架及理论基础,总结归纳了 4类主要负荷,分别依据其容量及其性质确定对应配电网络配置。针对托卡马克核聚变装置变配电系统的功能性需求展开分析,确定了托卡马克核聚变装置变配电网络的基本拓扑结构,提出了基于各类计算包括潮流计算、短路计算、稳定计算和冲击性负荷验算确定配网结构设计合理性及有效性的设计思路。以托卡马克核聚变装置中常规负荷为研究对象,提出了利用单台感应电动机铭牌数据转化为动态机理模型对应参数的辨识方法,并通过典型负荷的计算分析验证了该方法的有效性。利用连续潮流法解析了不同负荷模型对托卡马克核聚变装置配电网络电压静态稳定性分析结果的影响。从机理上分析了系统电压暂态失稳的主要原因,基于时域分析法计算及仿真确定了故障清除时间和母线功率因数是影响电压暂态稳定性能的主要因素。针对托卡马克核聚变装置中磁体电源系统和PSM辅助加热电源系统两类典型脉冲性负荷进行了负荷模型分析,建立了基于微粒群算法磁体电源系统的自恢复冲击负荷模型和PSM辅助加热电源综合负荷模型。通过EAST装置中磁体电源负荷现有数据验证了自恢复冲击负荷模型的准确性,并利用仿真试验结果验证了综合模型的适用性。提出基于出口短路容量的稳定性指标,并以此为依据采取提高稳定性的可行性控制措施,为实时监测聚变装置配网电压稳定性提供理论及可操作性基础。围绕随机性大,功率高且功率因数极低的磁体电源负荷进行了其与配电网络交互时的全面分析,以短路比为参数提出了变流器运行时对配电系统的配置要求,基于量化多变流器间运行影响程度,提出降低各变流器间相互影响解决方案。全面解析变流器配电系统配置对变流器运行工况如换相缺口和谐波电流产生等影响,利用EAST模型验证了现有配电网络与极向场变流器交互制约关系。提出避免谐振过电压和抑制低次谐波放大的配网侧控制策略,对托卡马克核聚变装置配电网络优化设计具有重要意义。从托卡马克核聚变装置功能需求出发,对比了 ITER配电网络设计方案及负荷分析,依据设计流程搭建了 CFETR 220kV变配电网络基本框架,通过相关稳定性计算从理论上确定配电网络的基本参数,并基于ETAP12.6.0仿真软件的潮流及短路计算校验了负荷分配及无功补偿方案的可行性。

黄滔滔[6](2019)在《动态无功补偿装置在中型材生产线上的应用研究》文中提出在现代大型轧钢生产线上通常会存在多台大容量轧机以及其他轧钢辅助设备,轧钢时产生的短时冲击性无功会造成供电系统电压剧烈波动、功率因数较低等问题,严重危害轧钢生产线的安全运行;同时,由于轧钢生产线上需要使用交流变频调速装置来驱动电机,会向电网注入大量高次谐波,对电网造成污染。因此,为保证轧钢生产线的安全运行和用电品质,必须深入研究无功补偿和谐波治理技术。本文首先对马钢中型材生产线的工艺流程和供电系统进行了详细介绍,深入研究了该生产线上的冲击性负荷特性与谐波产生机理,并以此为根据提出了中型材生产线电能质量治理要求。随后针对中型材生产线电能质量问题对两种传统动态无功补偿装置的特性进行了全面的分析,并根据现场工况提出了SVG+FC动态无功补偿方案。在确立方案后对各关键器件的参数以及级联式SVG控制系统的硬件电路和软件进行了设计。最后利用MATLAB仿真软件对动态无功补偿系统进行了仿真,仿真结果表明该方案能达到设计目的。实际应用结果也表明,该套动态无功补偿装置能有效抑制用户注入电网的谐波电流,并将功率因数维持在0.95左右。

沈忱[7](2019)在《钢筋焊网生产线动态无功补偿装置的研究与应用》文中研究说明焊网机作为一种典型的冲击性负荷,会造成严重的电能质量问题,如无功冲击大、谐波含量高、功率因数低、电压波动大、三相不平衡等,严重危害了钢筋焊网生产线的安全运行。因此,针对焊网机的无功补偿与谐波治理技术的研究,对于提高供电系统电能质量以及保障生产线的安全生产具有重要的意义。本文以安徽某钢筋焊网生产线为背景,首先对其供电系统与工艺流程做了详细的介绍。通过对焊网机的基本原理与工作特点的研究,分析其谐波特性与三相不平衡问题产生的原因,并依据相关参数对生产线无功容量与谐波含量进行估算。根据该生产线的实际负荷情况对两种动态无功补偿装置的原理及补偿特性进行详尽的研究。提出一种静止无功发生器与无源滤波器(SVG+FC)相配合的混合型无功补偿方案,对补偿装置的具体参数进行设计与元器件进行选型。结合生产线实际情况采用一种分离零序电流的检测方法,并对SVG控制系统的硬件电路与软件程序进行详细的设计。最后,使用MATLAB仿真软件搭建补偿系统模型,仿真结果表明该混合型无功补偿方案的补偿效果能够达到设计要求。该补偿装置实际应用于该生产线取得了很好的无功补偿与谐波治理效果。

曾琳[8](2019)在《基于SVC+SVG的低压配电网不平衡三相负载混合补偿模型的研究》文中研究指明随着科技的飞速发展,在低压配电网中,出现了越来越多非线性和不平衡的负载,使得三相负载不平衡的情况日益严重,严重影响了电网的电能质量。因此对于三相不平衡的治理成为亟待解决的问题。静止无功发生器(SVG)补偿精度高、响应速度快,在三相有功不平衡的情况下,也能对有功功率进行调节,但对于大容量补偿若采用SVG,由于目前技术水平有限,其SVG的造价是非常高的。而TSC型SVC因其结构简单、成本低、容易控制且不产生谐波等优势,被广泛应用于无功补偿领域。但因其本身技术特点,仍存在响应速度慢、补偿精度差等缺点。晶闸管投切电容器(TSC)与静止无功发生器(SVG)在补偿效果和造价成本上有着互补的优势,因此本文以SVC+SVG混合补偿方法为研究对象。首先介绍了TSC和SVG的工作原理及拓扑结构,建立相关的数学模型,借助分裂电容式三桥臂SVG来调节低压配电网三相负载不平衡的问题。其次,确定了混合补偿的控制策略。通过对比两种电容器分组方式,及多种无功补偿基本控制方法,TSC选择了避免投切振荡且能实现电容器组呈阶梯式容量变化的控制策略。SVG模块中通过分析时域检测的几种检测方法,选择了计算量小且实时性高的电流检测方法,在此基础上对传统的低通滤波器改进,经过仿真验证得出改进后电流检测方法的优越性。在SVG的控制策略上,主要研究对直流侧电压和补偿电流的跟踪控制,并采用一种简化的3D-SVPWM,在保证良好效果的前提下,大大减少了传统调制方法的计算量。最后,利用MATLAB的仿真功能,建立混合补偿整体仿真模型,包括TSC控制模块、SVG电流检测模块、电流跟踪及调制模块。经过仿真结果的数据和图形分析,最终证明了混合补偿系统理论设计的合理性。

闫振[9](2019)在《SVC在并网风电场中的应用研究》文中进行了进一步梳理随着风电系统的使用和并网容量的增大,功率因数低、电压波动等问题给电网安全稳定运行带来严重影响。因此,风电场中无功补偿技术的研究具有重要意义。本文主要分析了并网恒速恒频风力发电系统,进行了静态无功补偿(Static Var Compensation,SVC)系统软件、硬件的设计工作,仿真分析了SVC在风电场中的补偿效果。首先对恒速恒频风力发电系统进行了建模,并对发电系统并网的电压稳定性和受到风速、短路故障扰动情况进行了分析。其次阐述了TCR+FC型SVC的结构和补偿原理,分析了补偿特性、谐波特性和滤波方法;根据并网的风电系统进行了系统无功补偿容量的估算,主电路参数的选择和计算;阐述了基于瞬时无功功率理论的电压、电流、无功、电纳的检测计算方法;分析了SVC补偿器的动态扰动特性,进行了控制系统的控制策略研究。然后设计SVC控制系统硬件电路和软件部分。硬件电路包括交流电压电流采样、低通滤波、锁相倍频、晶闸管触发及保护电路;软件部分包括主程序模块、AD采样程序模块、过零检测模块、数字滤波模块、数字PI控制模块、TCR触发角计算模块、通过检测电压过零延时和触发脉冲产生模块。最后根据系统参数通过MATLAB平台对风电并网系统和SVC系统进行了仿真建模。对风电并网系统在风速扰动和三相故障扰动的情况下进行仿真分析,通过仿真结果得出SVC对电压的波动以及无功功率的变化具有很好的调节作用,对风电并网系统提供实时动态补偿。有效的提升系统电压的稳定性。

黄雯君[10](2019)在《基于电力电子器件实现的需求侧混合无功补偿研究与实践》文中指出随着电力行业的不断发展,电网中无功功率的消耗日益增加,严重威胁了电网的安全稳定运行。电力系统进行动态连续无功补偿是降低无功功率对电网不利影响的有效办法,对提高系统的供电能力有着重要的意义,成为近年来电力领域研究的热点。因此,本文提出了TCSC和TCR型SVC混合无功补偿装置来实现扩充补偿容量的同时调节系统无功功率平衡。首先,本文对课题研究背景以及无功补偿技术的发展及应用现状进行了分析与研究,并总结串联和并联补偿的优缺点与混合补偿装置的发展现状。其次,对混合无功补偿的基本结构和工作原理进行阐述,以TCSC和TCR型SVC为代表说明混合无功补偿的运行特性,分析出功率因数与晶闸管触发角的函数关系,并用Matlab编程得出关系曲线。然后对基于混合无功补偿特性的检测方法进行研究,介绍了基于瞬时无功功率理论检测方法中的p-q检测法、ip-iq检测法和d-q检测法,选择无需计算瞬时有功和无功功率并有效分离分量的d-q检测法。针对混合补偿系统提出基于多级代理协调控制的功率因数控制策略,并对其进行研究与分析。接着,完成混合无功补偿装置的电路设计,包括补偿容量的计算和主电路参数选择、硬件电路设计以及软件设计。最后,在理论分析及软硬件设计的基础上,利用Matlab仿真软件搭建无功补偿装置模型,对TCSC、TCR型SVC以及两者混合的无功补偿仿真结果与波形进行分析,并通过搭建实验平台进行验证。实验结果表明:混合无功补偿装置可以完成无功的连续补偿,提高系统的静态和动态稳定性,达到预期补偿效果。

二、The design and simulation of TCR(thyristor control reactor) reactive power compensation system based on Arene(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、The design and simulation of TCR(thyristor control reactor) reactive power compensation system based on Arene(论文提纲范文)

(1)磁阀式可控电抗器的控制系统设计与研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 无功补偿装置综述
        1.2.1 无功补偿装置介绍
        1.2.2 静止型无功补偿装置介绍
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 磁控电抗器的国内外研究现状
        1.3.2 磁阀式可控电抗器的控制系统研究现状
    1.4 本文主要研究的内容
第2章 磁阀式可控电抗器的工作原理及其数学模型
    2.1 磁阀式可控电抗器的工作原理
    2.2 磁阀式可控电抗器的工作状态及数学模型
        2.2.1 铁磁材料变截面特性
        2.2.2 磁阀式可控电抗器的工作状态
        2.2.3 磁阀式可控电抗器的数学建模及等效电路
    2.3 磁阀式可控电抗器仿真建模及特性分析
        2.3.1 磁阀式可控电抗器的仿真建模
        2.3.2 磁阀式可控电抗器的工作特性
    2.4 本章小结
第3章 无功检测方法研究
    3.1 各类无功检测算法介绍
        3.1.1 基于瞬时无功功率的无功检测法
        3.1.2 基于傅里叶变换的无功检测法
        3.1.3 基于锁相放大器原理的无功检测法
    3.2 锁相放大算法仿真分析
    3.3 锁相放大算法准确度验证
    3.4 本章小结
第4章 磁阀式可控电抗器控制策略研究
    4.1 磁阀式可控电抗器动态无功补偿理论
        4.1.1 恒电压无功动态补偿原理
        4.1.2 恒功率因数无功动态补偿原理
    4.2 控制器类型分析
    4.3 闭环控制系统设计
        4.3.1 模糊PID原理
        4.3.2 建立模糊规则
        4.3.3 解模糊化
    4.4 提高补偿速度的措施
        4.4.1 粗调环节设计
        4.4.2 在线自学习模块设计
    4.5 控制系统总体设计
    4.6 本章小结
第5章 控制系统设计及整体调试
    5.1 硬件电路设计
        5.1.1 主控芯片介绍
        5.1.2 采样及调理电路
        5.1.3 电压检零电路
        5.1.4 晶闸管驱动电路
        5.1.5 串行通信电路
    5.2 控制系统软件设计
        5.2.1 控制系统主程序
        5.2.2 控制模式子程序
    5.3 人机交互界面设计
        5.3.1 Modbus通信协议
        5.3.2 触摸屏界面设计
    5.4 整体实验测试
    5.5 本章小结
第6章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(2)中低压配电网负荷平衡智能控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究意义和研究价值
    1.2 国内外研究发展现状
        1.2.1 功率补偿装置国内外研究现状
        1.2.2 不平衡负载补偿算法研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 负荷平衡化及损耗研究
    2.1 中低压负荷不平衡机理
    2.2 不平衡负荷的电能损耗研究
        2.2.1 线路上电能损耗的研究
        2.2.2 配电变压器上电能损耗的研究
        2.2.3 客户端供电质量的影响
    2.3 负荷平衡化算法研究
        2.3.1 斯坦门茨平衡化算法
        2.3.2 应用于三相四线制网络的斯坦门茨算法
        2.3.3 对称分量法平衡三相负荷
        2.3.4 针对三相四线制网络的区间取值算法
    2.4 本章小结
第3章 无功补偿器的工作原理及控制方案
    3.1 晶闸管控制电抗器(TCR)
        3.1.1 TCR结构与工作原理
        3.1.2 TCR谐波分析
    3.2 晶闸管投切电容器(TSC)
        3.2.1 TSC结构与工作原理
        3.2.2 TSC投切特性
    3.3 晶闸管投切电容—电抗型无功补偿器(TSC+TCR SVC)
    3.4 TSC+TCR电压无功控制策略
        3.4.1 九区图控制策略
        3.4.2 十三区域自动调整策略
        3.4.3 控制器的设计
    3.5 本章小结
第4章 SVC软硬件设计
    4.1 软硬件概述
        4.1.1 CPU主板设计
        4.1.2 智能交流采样
        4.1.3 信号调理采样模块
        4.1.4 保护滤波模块
        4.1.5 触发脉冲模块
        4.1.6 显示模块
        4.1.7 辅助模块
    4.2 软件设计
        4.2.1 DSP控制流程
        4.2.2 数据采集处理设计
        4.2.3 连续投切控制及算法设计
        4.2.4 同步触发脉冲模块
        4.2.5 液晶显示模块
    4.3 本章小结
第5章 MATLAB仿真设计
    5.1 MATLAB仿真SIMULINK模块搭建
    5.2 MATLAB仿真分析
        5.2.1 利用斯坦门茨补偿算法
        5.2.2 改进对称分量法算法
        5.2.3 利用区间取值算法
        5.2.4 TCR+TSC仿真结果分析
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间的研究成果

(3)5吨电弧炉无功补偿系统的优化设计(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 无功补偿的意义
        1.1.1 无功功率的提出
        1.1.2 无功平衡的重要性
        1.1.3 无功补偿的意义
    1.2 国内外发展的现状
    1.3 主要研究内容
第二章 电弧炼钢炉和对电能质量的危害
    2.1 电弧炉系统构成
    2.2 电弧炉负载特点与性质
    2.3 电弧炉变压器
        2.3.1 电弧炉变压器的参数指标
        2.3.2 电弧炉变压器电气参数
    2.4 电弧炉对电能质量影响分析
        2.4.1 功率因数低
        2.4.2 电压波动与闪变
        2.4.3 三相不平衡
        2.4.4 谐波污染严重
    2.5 无功补偿经济效益分析
第三章 电弧炉无功补偿的方式
    3.1 静止无功补偿器SVC
        3.1.1 晶闸管控制电抗器(TCR)
        3.1.2 晶闸管投切电容器(TSC)
        3.1.3 TSC和 TCR的不同
    3.2 静止同步补偿器STATCOM
        3.2.1 静止同步补偿器的电路拓扑以及工作方法
        3.2.2 STATCOM变换器的控制特性
    3.3 无功补偿容量的计算
        3.3.1 变压器的补偿容量
        3.3.2 电弧炉的补偿容量
第四章 组合装置硬件设计
    4.1 TSC硬件介绍
        4.1.1 过零投入模块
        4.1.2 电力电容器
    4.2 STATCOM硬件结构分析
    4.3 STATCOM硬件设计方案
        4.3.1 STATCOM主回路设计方案
        4.3.2 数据采集电路
        4.3.3 驱动电路设计
        4.3.4 外在电路连通及控制
    4.4 控制器设计
        4.4.1 概述
        4.4.2 技术参数
        4.4.3 外形结构
        4.4.4 接线方式
        4.4.5 实测数据记录
        4.4.6 工作参数设定
        4.4.7 控制策略说明
第五章 TSC+STATCOM并联无功补偿系统仿真分析
    5.1 TSC与 STATCOM工作原理
    5.2 TSC与 STATCOM并联控制方案设计
    5.3 TSC+STATCOM并联无功补偿系统仿真研究
        5.3.1 TSC仿真模型的建立
        5.3.2 STATCOM仿真模型的建立
        5.3.3 TSC+STATCOM仿真主接线图
    5.4 TSC+STATCOM并联无功补偿系统试验
        5.4.1 STATCOM样机试验选择
        5.4.2 TSC试验
        5.4.3 TSC+STATCOM样机实验
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文目录

(4)基于可控电抗器的统一电能质量控制器研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 适用于中高压的拓扑结构
        1.2.2 中高压UPQC研究现状
        1.2.3 可控电抗器研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 TCLC设计
    2.1 TCLC拓扑结构介绍
    2.2 TCLC模型推导及其控制系统
        2.2.1 无功补偿和有功平衡
        2.2.2 TCLC原理推导
        2.2.3 TCLC原理推导验证及控制系统设计
    2.3 TCLC参数设计
    2.4 TCLC本章小结
第3章 并联侧VSC设计
    3.1 并联侧VSC的结构和运行原理
    3.2 并联侧VSC的数学建模
    3.3 并联侧VSC控制策略
        3.3.1 瞬时无功功率理论
        3.3.2 基于p-q理论的指令电流生成
        3.3.3 基于ip-iq理论的指令电流生成
        3.3.4 直流侧设计及直流电压控制
        3.3.5 反馈调节
    3.4 并联侧整体控制策略
    3.5 并联侧整体仿真验证
    3.6 本章小结
第4章 串联侧设计
    4.1 串联侧拓扑结构介绍
    4.2 串联侧数学建模
    4.3 串联控制策略
        4.3.1 串联侧补偿方式
        4.3.2 电压检测
        4.3.3 电压补偿控制
    4.4 本章小结
第5章 新型UPQC整体仿真
    5.1 装置整体仿真拓扑结构
    5.2 仿真参数及控制系统
    5.3 仿真结果
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
附录 A 攻读硕士学位期间主要学术成果目录
致谢

(5)托卡马克核聚变装置配网负荷分析及其稳定性机理研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 托卡马克核聚变装置变配电系统概述
        1.1.1 变配电需求概述
        1.1.2 国内外聚变装置变配电系统现状
    1.2 变配电稳定性分析现状
        1.2.1 电压稳定性能分析现状
        1.2.2 脉冲性负荷与电网交互影响
    1.3 选题背景和本文主要工作
        1.3.1 本文选题的背景
        1.3.2 本文完成的主要工作
第2章 托卡马克装置变配电功能需求分析及拓扑设计
    2.1 核聚变装置变配电系统功能需求分析
        2.1.1 负荷种类分析
        2.1.2 电压等级选择
        2.1.3 配网结构需求分析
    2.2 核聚变装置变配电结构方案设计
        2.2.1 拓扑结构设计
        2.2.2 无功补偿系统容量
    2.3 计算及验证
        2.3.1 潮流计算
        2.3.2 短路电流计算
        2.3.3 系统稳定计算及冲击负荷及谐波影响
    2.4 本章小结
第3章 托卡马克稳态负荷模型分析与电压稳定性研究
    3.1 静态负荷模型
    3.2 动态负荷模型
        3.2.1 动态机理模型
        3.2.2 铭牌参数辨识
    3.3 静态稳定性分析方法
        3.3.1 电力传输系统特性
        3.3.2 静态分析的基本方法
        3.3.3 连续潮流法
        3.3.4 算例分析
    3.4 暂态电压稳定性机理研究
        3.4.1 受端电压暂态失稳机理
        3.4.2 感应电动机暂态稳定性
        3.4.3 时域仿真法
        3.4.4 算例分析
    3.5 本章小结
第4章 托卡马克脉冲及综合负荷模型与稳定性指标分析
    4.1 托卡马克脉冲及综合负荷模型
        4.1.1 动态非机理模型
        4.1.2 磁体电源冲击性负荷模型
        4.1.3 综合负荷模型
        4.1.4 脉冲负荷模型算例
    4.2 脉冲性负荷稳定性指标
        4.2.1 基于出口短路容量的稳定性指标
        4.2.2 极向场磁体电源负荷稳定性指标
    4.3 本章小结
第5章 大功率磁体电源负荷交直流交互运行机理研究
    5.1 交直流交互系统
        5.1.1 交直流系统强度
        5.1.2 多变流器相互影响
    5.2 换相电抗对变流器运行影响
        5.2.1 换相缺口
        5.2.2 换相电抗对谐波的影响
    5.3 谐振过电压及谐波放大
        5.3.1 谐振过电压
        5.3.2 系统谐振频率及放大倍数
    5.4 算例分析
        5.4.1 短路容量对电压缺口的影响
        5.4.2 换相电抗与变流器运行间相互影响
        5.4.3 谐波放大倍数
        5.4.4 抑制谐波放大
    5.5 本章小结
第6章 中国聚变工程实验堆变配电站设计分析与研究
    6.1 CFETR变配电系统方案结构设计
    6.2 潮流及短路计算
    6.3 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 全文工作总结
    7.2 研究成果及创新点
    7.3 工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文

(6)动态无功补偿装置在中型材生产线上的应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 轧机电气传动系统发展现状
    1.3 中型材生产线无功补偿装置研究现状
        1.3.1 传统无功补偿装置研究现状
        1.3.2 混合无功补偿装置研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第二章 中型材生产线电能质量分析
    2.1 中型材生产线现场工况介绍
    2.2 中型材生产线负载特性分析
        2.2.1 中型材生产线工作特点
        2.2.2 变频器谐波特性分析
    2.3 中型材生产线电能质量参数计算
        2.3.1 电能质量参数计算
        2.3.2 电能质量治理要求
    2.4 本章小结
第三章 动态无功补偿装置研究
    3.1 传统无功补偿装置研究
        3.1.1 静止无功补偿器
        3.1.2 静止无功发生器
    3.2 SVG+FC动态无功补偿装置研究
        3.2.1 SVG+FC动态无功补偿原理
        3.2.2 SVG+FC运行特性
    3.3 SVG+FC的数学模型
        3.3.1 SVG的数学模型
        3.3.2 SVG+FC的数学模型
    3.4 本章小结
第四章 中型材生产线动态无功补偿系统设计
    4.1 无功电流最优检测点分析
    4.2 瞬时无功电流检测理论
    4.3 动态无功补偿方案设计
    4.4 级联式SVG结构与特点
    4.5 SVG参数及控制系统设计
        4.5.1 主电路参数设计
        4.5.2 控制系统电路设计
        4.5.3 控制系统软件设计
    4.6 滤波支路参数设计与器件选型
        4.6.1 滤波支路投切控制
        4.6.2 滤波支路参数设计
    4.7 本章小结
第五章 SVG+FC系统仿真与应用分析
    5.1 SVG+FC系统仿真模型搭建
    5.2 动态无功补偿仿真结果分析
    5.3 动态无功补偿装置应用分析
        5.3.1 无功补偿效果分析
        5.3.2 谐波治理效果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
图表目录
附表
致谢

(7)钢筋焊网生产线动态无功补偿装置的研究与应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 钢筋焊网生产线的电能质量问题
    1.3 无功补偿的发展现状
        1.3.1 传统动态无功补偿装置
        1.3.2 混合型无功补偿装置
    1.4 论文的主要研究内容
第二章 钢筋焊网生产线电能质量分析
    2.1 钢筋焊网生产线现场工况
    2.2 焊网机负荷特性分析
        2.2.1 焊网机工作特点
        2.2.2 焊网机谐波分析
        2.2.3 焊网机三相不平衡问题分析
    2.3 电能质量参数计算
    2.4 钢筋焊网生产线电能质量测试及分析
    2.5 电能质量治理要求
    2.6 本章小结
第三章 钢筋焊网生产线电能质量解决方案设计
    3.1 动态无功补偿装置的研究
        3.1.1 静止无功补偿器(SVC)
        3.1.2 静止无功发生器(SVG)
        3.1.3 无功补偿装置工作特性分析
    3.2 SVG+FC混合型动态无功补偿装置
        3.2.1 SVG+FC的工作特性
        3.2.2 SVG+FC等效模型
    3.3 SVG+FC无功补偿装置方案设计
        3.3.1 FC滤波支路参数设计
        3.3.2 SVG主要元器件的参数设计
    3.4 本章小结
第四章 SVG控制系统的软硬件设计
    4.1 瞬时无功电流的检测理论
    4.2 基于直接控制法的控制策略
    4.3 SVG模块控制系统的硬件电路设计
        4.3.1 DSP芯片的选择
        4.3.2 同步电路的设计
        4.3.3 信号调理电路的设计
        4.3.4 A/D转换模块
        4.3.5 IGBT驱动电路的设计
        4.3.6 过流保护电路
        4.3.7 CAN总线与驱动接口设计
    4.4 SVG模块控制系统软件设计
        4.4.1 主程序与初始化程序
        4.4.2 采样程序
        4.4.3 指令电流计算程序
        4.4.4 PI控制程序
        4.4.5 PWM控制程序
        4.4.6 保护程序
    4.5 本章小结
第五章 系统仿真与实测结果分析
    5.1 SVG+FC混合无功补偿系统仿真模型的建立
    5.2 动态无功补偿仿真结果分析
    5.3 动态无功补偿应用分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
图表目录
附表
致谢

(8)基于SVC+SVG的低压配电网不平衡三相负载混合补偿模型的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 三相负载不平衡的定义
        1.1.2 三相负载不平衡产生的原因
        1.1.3 三相负载不平衡的危害
    1.2 三相负载不平衡补偿的研究
        1.2.1 当前低压配电网中补偿装置的使用
        1.2.2 混合补偿方法的研究
    1.3 本文主要研究内容
第2章 SVC与 SVG混合补偿系统的工作原理
    2.1 SVC理论分析与特性比较
        2.1.1 SVC的类型及比较
        2.1.2 TSC原理及结构
    2.2 SVG工作原理
        2.2.1 SVG的工作原理
        2.2.2 SVG的类型及比较
    2.3 SVG数学模型建立
    2.4 SVC与 SVG混合补偿
    2.5 本章小结
第3章 TSC无功补偿控制策略
    3.1 电容器分组
    3.2 TSC控制策略
    3.3 本章小结
第4章 SVG的电流检测方法
    4.1 电流检测方法介绍及比较
    4.2 FBD电流检测法
        4.2.1 FBD功率理论的基本思想
        4.2.2 FBD功率理论的检测原理
    4.3 基于FBD法改进的不平衡电流提取
        4.3.1 滑动平均值滤波基本原理
        4.3.2 改进FBD的滑动平均值算法
        4.3.3 改进算法与传统算法的比较
    4.4 本章小结
第5章 SVG控制策略及3D-SVPWM优化
    5.1 直流侧电压的控制
        5.1.1 常规PI控制器分析
        5.1.2 直流侧电压控制
    5.2 电流控制策略
        5.2.1 直接电流控制
        5.2.2 电流PR控制
    5.3 3D-SVPWM优化算法
        5.3.1 优化的3D-SVPWM
        5.3.2 传统3D-SVPWM算法
    5.4 本章小结
第6章 Simulink仿真与验证
    6.1 模型建立
    6.2 仿真结果分析
    6.3 本章小结
第7章 结论与展望
致谢
参考文献

(9)SVC在并网风电场中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景和意义
    1.3 国内外的研究现状
        1.3.1 国内外风电并网电压稳定性研究现状
        1.3.2 国内外无功补偿技术的研究现状
    1.4 本课题主要研究的工作内容
第二章 恒速恒频风力发电系统的建模与并网分析
    2.1 风电机组分类
    2.2 风力机空气动力学模型
    2.3 恒速恒频风力发电机数学模型
        2.3.1 风力发电机稳态数学模型
        2.3.2 风力发电机暂态数学模型
    2.4 风电机组并网电压稳定性分析
        2.4.1 风电机组稳态电压稳定性分析
        2.4.2 风电机组暂态电压稳定性分析
    2.5 风力发电系统扰动分析
    2.6 本章小结
第三章 SVC的补偿原理和方案设计
    3.1 TCR+FC型 SVC无功补偿原理
        3.1.1 TCR结构及其基本原理
        3.1.2 TCR的谐波抑制
    3.2 SVC无功补偿容量的估算
    3.3 基于三相电路瞬时无功功率理论的检测方法
        3.3.1 瞬时无功功率理论p-q检测法
        3.3.2 瞬时无功功率理论ip-iq检测法
    3.4 SVC的控制策略
        3.4.1 SVC的开环控制系统策略
        3.4.2 SVC的闭环控制系统策略
    3.5 本章小结
第四章 控制系统硬件电路设计
    4.1 SVC控制系统结构
    4.2 DSP运算控制单元
    4.3 信号采集及调理电路
        4.3.1 信号采集电路
        4.3.2 信号调理电路
    4.4 锁相倍频电路
    4.5 模数转换
    4.6 晶闸管触发及保护电路
        4.6.1 同步信号电路
        4.6.2 晶闸管触发电路
        4.6.3 过电压保护电路
    4.7 辅助电路
    4.8 本章小结
第五章 控制系统软件设计
    5.1 DSP软件开发环境简介
    5.2 控制系统软件设计
        5.2.1 主程序结构设计
        5.2.2 ADC采样中断程序设计
        5.2.3 数字滤波程序设计
        5.2.4 同步中断程序和比较中断程序设计
        5.2.5 数字PI控制器设计
        5.2.6 牛顿迭代法B~*(α)~α生成非线性表设计
    5.3 本章小结
第六章 风电并网补偿系统仿真
    6.1 风电场并网仿真分析
    6.2 风速扰动情况下仿真
    6.3 扰动情况下加装SVC补偿仿真
        6.3.1 电网三相短路故障补偿仿真
        6.3.2 风速扰动下风电场并网补偿仿真
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
附录一 插图清单
附录二 插表清单
在学研究成果
致谢

(10)基于电力电子器件实现的需求侧混合无功补偿研究与实践(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景意义
    1.2 无功补偿技术的发展及应用现状
        1.2.1 串联补偿技术的发展及应用现状
        1.2.2 并联补偿技术的发展及应用现状
        1.2.3 串、并联补偿技术的优缺点
    1.3 混合无功补偿装置研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第二章 混合无功补偿装置的系统结构及工作原理
    2.1 混合无功补偿的基本结构
        2.1.1 串联补偿装置
        2.1.2 并联补偿装置
    2.2 混合补偿装置的工作原理
        2.2.1 可控串联补偿装置工作原理
        2.2.2 静止无功补偿装置工作原理
        2.2.3 混合无功补偿装置工作原理
    2.3 混合无功补偿运行特性分析
        2.3.1 可控串联补偿装置特性
        2.3.2 静止无功补偿装置特性
        2.3.3 混合无功补偿装置特性
    2.4 本章小结
第三章 基于混合无功补偿特性的检测方法与控制策略
    3.1 无功电流检测方法
        3.1.1 p-q检测法
        3.1.2 ip-iq检测法
        3.1.3 d-q检测法
    3.2 混合无功补偿的控制策略
        3.2.1 串联补偿与并联补偿控制策略选择
        3.2.2 混合无功补偿总体控制策略
    3.3 本章小结
第四章 混合无功补偿电路设计
    4.1 补偿容量的计算及主电路参数选择
        4.1.1 补偿容量的计算
        4.1.2 主电路参数选择
    4.2 硬件电路设计
        4.2.1 控制器选择
        4.2.2 采样电路
        4.2.3 驱动设计
        4.2.4 辅助电源设计
        4.2.5 保护电路
    4.3 软件设计
        4.3.1 主程序设计
        4.3.2 数字滤波模块
        4.3.3 PI程序设计
        4.3.4 锁相环程序设计
    4.4 本章小结
第五章 混合无功补偿装置的仿真与实验
    5.1 串联补偿仿真
        5.1.1 串联补偿仿真模型
        5.1.2 串联补偿仿真结果与波形分析
    5.2 并联补偿仿真
        5.2.1 并联补偿仿真模型
        5.2.2 并联补偿仿真结果与波形分析
    5.3 混合补偿仿真
        5.3.1 混合补偿仿真模型
        5.3.2 混合补偿仿真结果与波形分析
    5.4 实验验证
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
插图清单
表格清单
致谢

四、The design and simulation of TCR(thyristor control reactor) reactive power compensation system based on Arene(论文参考文献)

  • [1]磁阀式可控电抗器的控制系统设计与研究[D]. 李思维. 沈阳工业大学, 2020(01)
  • [2]中低压配电网负荷平衡智能控制技术研究[D]. 岳冶. 长春工业大学, 2020(01)
  • [3]5吨电弧炉无功补偿系统的优化设计[D]. 李佳鑫. 太原科技大学, 2020(03)
  • [4]基于可控电抗器的统一电能质量控制器研究[D]. 谭真. 湖南大学, 2020(02)
  • [5]托卡马克核聚变装置配网负荷分析及其稳定性机理研究[D]. 王俊家. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [6]动态无功补偿装置在中型材生产线上的应用研究[D]. 黄滔滔. 安徽工业大学, 2019(08)
  • [7]钢筋焊网生产线动态无功补偿装置的研究与应用[D]. 沈忱. 安徽工业大学, 2019(02)
  • [8]基于SVC+SVG的低压配电网不平衡三相负载混合补偿模型的研究[D]. 曾琳. 南昌大学, 2019(02)
  • [9]SVC在并网风电场中的应用研究[D]. 闫振. 安徽工业大学, 2019(02)
  • [10]基于电力电子器件实现的需求侧混合无功补偿研究与实践[D]. 黄雯君. 安徽工业大学, 2019(02)

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基于Arene的TCR(晶闸管控制电抗器)无功补偿系统设计与仿真
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