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文檔簡介
1、拳短吠磐碩士學位論文密 級保密期限基于變頻調速系統(tǒng)的低壓穿越性能研究T h e R e s e a r c h o n t h e L o w V o l t a g eR i d e T h r o u g hP e r f o r m a n c e B a s e d o n V a r i a b l e F r e q u e n c y S p e e dR e g u l a t i o nS y s t e m學 號姓
2、名學位類別學科專業(yè)( 工程領域)指導教師完成時間答辯委員會主席簽名P 1 4 2 0 1 0 9 6李濤工學碩士信號與信息處理程志友教授2 0 1 7 年5 月 —卜摘要l MI I I I I I M I I I I I I I I I I I I lU l I I lY 3 2 1 5 5 5 3近年來,隨著電力電子技術的迅猛發(fā)展,變頻器以其節(jié)能降耗的顯著優(yōu)勢,在發(fā)電廠輔助設備中普遍使用。然而,由于變頻器對電網電壓波動十分敏感,當電
3、網發(fā)生故障引起電壓暫降或短時中斷,如果該變頻器不具備一定的低壓穿越能力,將會引發(fā)變頻器低電壓而跳閘,進而威脅發(fā)電廠機組的安全,嚴重影響電網安全穩(wěn)定運行。因此,對變頻調速系統(tǒng)低壓穿越性能的研究具有非常重要的實際應用意義。本文首先闡述了低壓穿越和雙P W M 變頻器的相關概念,分析現(xiàn)階段國內外學者專家針對火電廠變頻調速系統(tǒng)低壓穿越技術問題的研究現(xiàn)狀,詳細地給出雙P W M 變頻器調制方法的實現(xiàn)和控制系統(tǒng)的設計,進而完成了雙P W M 變頻器
4、的仿真,然后以火電廠變頻調速系統(tǒng)為基礎,通過現(xiàn)場測試的方式對兩種不同型號變頻器的低壓穿越性能進行評估。本文的主要工作如下:( 1 ) 從變頻器的基本結構出發(fā),分析了網側變換器的拓撲結構和工作原理,分別建立了在三相靜止坐標系下以及兩相旋轉坐標系下網側變換器的數學模型,并根據其拓撲結構和數學模型的推導公式來說明網側變換器的工作原理。( 2 ) 以三電平逆變器主電路結構為基礎,著重研究三電平S V P W M ( 空間矢量脈寬調制) 算法,對
5、其穩(wěn)態(tài)工作情況下每相輸出時開關狀態(tài)的變化進行分析,并給出了一種依據最近三矢量原則合成參考電壓矢量的算法。通過判斷參考電壓矢量的位置來適當選取基本矢量,進而得到每個基本矢量的作用時間和相應的作用順序,再將矢量的作用時間分配給對應的矢量狀態(tài),從而有效地控制開關管的導通與關斷。( 3 ) 完成了對雙S V P W M 變頻器網側、負載側變換器控制系統(tǒng)的設計,均采用雙閉環(huán)控制策略。網側變換器采用電壓外環(huán)、電流內環(huán)控制,負載側變換器則采用功率外環(huán)
6、、電流內環(huán)控制,并由相應的傳遞函數確定了P I 調節(jié)器的參數。通過M A :n ,A B /S I M U L I N K 平臺搭建雙S V P W M 變頻器的仿真模型,仿真結果表明了S V P W M 算法的有效性和控制系統(tǒng)設計的可行性,輸出電壓、電流波形的質量較好,提高了整流器和逆變器的轉換效率。( 4 ) 以安徽某火電廠輔機變頻調速系統(tǒng)( 給粉機) 為例,對不同型號的給粉機變頻器隨機各選取一臺進行低壓穿越性能測試,得到輔機變頻調
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