面向沖擊負(fù)荷的TSC型無(wú)功補(bǔ)償裝置研究與設(shè)計(jì).pdf

1、由于沖擊性負(fù)荷自身的非線性以及電力電子變流器在其控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，將導(dǎo)致配電網(wǎng)功率因數(shù)的降低，同時(shí)向電網(wǎng)注入大量諧波。諧波的存在會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和發(fā)熱加劇，降低其工作效率和使用壽命。沖擊性負(fù)荷還會(huì)引起電網(wǎng)電壓和頻率的波動(dòng)，繼而可能引發(fā)繼電保護(hù)誤動(dòng)，降低供電可靠性。無(wú)功補(bǔ)償和諧波抑制技術(shù)作為治理上述問(wèn)題的主要手段，已在實(shí)際工程中取得了良好的應(yīng)用效果。針對(duì)沖擊性負(fù)荷的無(wú)功沖擊，研制可實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確跟蹤特性的無(wú)功補(bǔ)償裝置，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

2、
　　 在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文首先總結(jié)了沖擊性負(fù)荷的特點(diǎn)和危害。針對(duì)面向沖擊性負(fù)荷的無(wú)功補(bǔ)償裝置，就其補(bǔ)償準(zhǔn)確性和動(dòng)作快速性這兩個(gè)主要問(wèn)題，從檢測(cè)算法、控制策略以及硬件實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行了研究，經(jīng)對(duì)比分析確定在工程設(shè)計(jì)中采用TSC型就地補(bǔ)償方案。
　　 在理論分析的基礎(chǔ)上，就面向沖擊性負(fù)荷的TSC型無(wú)功補(bǔ)償裝置開展了設(shè)計(jì)分析，重點(diǎn)是考慮沖擊性負(fù)荷對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論實(shí)現(xiàn)諧波環(huán)境下無(wú)功

3、檢測(cè)的準(zhǔn)確性和快速性，同時(shí)采用帶電壓修正的無(wú)功功率控制方法，既可保證控制的快速性又提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)等容電容器組的循環(huán)投切，可有效延長(zhǎng)補(bǔ)償裝置的使用壽命，而且，基于晶閘管電子開關(guān)的控制手段，可實(shí)現(xiàn)電容器組的無(wú)沖擊、無(wú)涌流準(zhǔn)確可控投切。仿真結(jié)果驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的有效性。
　　 最后，本文進(jìn)行了控制系統(tǒng)的樣機(jī)開發(fā)和測(cè)試。在樣機(jī)設(shè)計(jì)中，使用32位定點(diǎn)高速數(shù)字信號(hào)處理器芯片DSP2812作為核心控制器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的快速采集計(jì)

4、算以及控制指令信號(hào)的生成。同時(shí)，還設(shè)計(jì)開發(fā)了配合控制器工作的信號(hào)預(yù)處理電路、頻率跟蹤電路以及控制信號(hào)的隔離驅(qū)動(dòng)電路。在軟件編程上以嵌入式C語(yǔ)言作為主體，采用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言混合編程，可兼顧快速性與可讀性；采用CCS調(diào)試環(huán)境，便于執(zhí)行程序的監(jiān)控和數(shù)據(jù)信息的圖形化顯示。進(jìn)一步完成了試驗(yàn)平臺(tái)的搭建與試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，并對(duì)控制系統(tǒng)樣機(jī)的工作性能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，在可能的沖擊負(fù)荷范圍內(nèi)，補(bǔ)償裝置的控制系統(tǒng)樣機(jī)均能正確動(dòng)作，響應(yīng)時(shí)間小于兩個(gè)工頻周