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1、西安科技大学 硕士学位论文 低压静止无功发生器的建模和仿真研究 姓名：杨琳 申请学位级别：硕士 专业：电力系统及其自动化 指导教师：傅周兴 20100101 论文题目：低压静止无功发生器的建模和仿真研究 专 业：电力系统及其自动化 硕 士 生：杨 琳 （签名） 指导教师：傅周兴 （签名） 摘 要 随着社会经济的快速发展，电能作为一种清洁、高效、易使用的能源形式，成为社 会经济快速发展的重要物质保证，是各种高新技术，尤其是信息技术有效使用的前提。 伴随着各种用电设备对电能质量的要求不断提高，和柔性交流输电的需要，电能质量中 的无功补偿问题显得越来越重要。静止无功发生器(SVG)作为电力系统无功功
2、率动态补 偿的有效方法，逐步成为电力系统领域研究的热点。本文的研究目的是探讨低压静止无 功发生器(SVG)装置的设计、建模和仿真，为 SVG 在实际应用中提供理论参考。 提出了三种检测无功电流的算法：包括基于瞬时无功理论的p-q法，ip-iq法和dq0 无 功检测方法，通过在仿真平台上的试验，验证了各种算法下无功检测精度的能力和动态 响应能力，分析了各种检测方法出现误差的原因，得出了三种无功电流检测方法的适用 范围。同时，在三相三线制电压型静止无功发生器拓扑结构的基础上，论证了两种直接 电流控制方法：滞环控制和三角波比较控制。 采用MATLAB软件对系统进行了仿真，搭建了三种无功电流检测仿真模
3、型，两种控 制策略仿真模型，以及电源模型等模块。分别完成了对两种控制策略，即滞环控制和三 角波比较控制策略在ip-iq检测法下的仿真对比，得出了两种控制策略的优缺点。以及在 dq0 检测法下采用三角波比较控制策略进行三相电源电压不对称时的补偿仿真，比较了 在两种不同电压不对称度时的无功补偿情况。 仿真结果验证了各种控制策略的无功补偿 性能良好，所提出的控制方法具有有效性。 关 键 词：静止无功发生器；无功补偿；瞬时无功理论 研究类型：应用研究 Subject ：Research on Modeling and Simulation of Static Var Generator in Low
4、Voltage Specialty ：Power System del Valle, Y， ；Orchard, M.; Ortuzar, M.; Moran, L; Maffrand, CA full compensating system for general loads, based on a combination of thyristor binary compensator, and a PWM-IGBT active power filterJ, Industrial Electronics, IEEE Transactions on Volume 50, Issue5, Oct
5、.2003:982-989 17 郝瑞祥.基于全数字控制的有源电力滤波器研究D.河北工业大学博士论文，2004 49 西安科技大学硕士学位论文 18 郑丹，汤钰鹏. 电力系统高次谐波既无功电流检算方法的方针研究.中国高等学校 电力系统及其自动化专业第二十一届学术年会论文集. 2005. 823828 19 Akagi H, Kanazawa Y, Nabae A. Instantaneous reactive power compensators compromising switching devices without energy storage components. IEEE Tra
6、ns on Ind Appl,1984,20(3):625-630 20 王兆安，杨君，刘进军，王跃.谐波抑制和无功功率补偿.机械工业出版社，2006.1 21 Akagi H, Satoshi Ogasawara, Hyosung Kim. The theory of instantaneous power in three-phase four-wire systems: a comprehensive approach. IEEE Trans on Industry Applications,1999,1:431-439 22 Fang Zheng Peng, Jih-Sheng Lai
7、. Generalized instantaneous reactive power theory for three-phase power systems. IEEE Transactions On Instrumentation and Measurement, 1996,45(1):293-297 23 Fang Zheng Peng, Heorge W Ott, Donald J Adams. Harmonic and reactive power compensation based on the generalized instantaneous reactive power t
8、heory for three-phase four-wire systems. IEEE Transactions on Power Electronics, 1998,13(6): 1174-1181 24 李峰.瞬时无功功率理论的初步探讨.华北电力技术，2005(2) 25 Chen C L, Lin C E, Huang C L. Reactive and harmonic current compensation for unbalanced three-phase systems using the synchronous detection method. Electric Po
9、wer Systems Research, 1993,26:163-170 26 谭甜源，姜齐荣，李刚等.基于电流跟踪控制的三电平 DSTATCOM 装置的控制方法. 电力系统自动化，2007(2) 27 许树楷，宁强，朱永强，等.用于不平衡补偿的变压器隔离型链式 D-STATCOM 的研 究.中国电机工程学报，2006，26(9)：137-143 28 曾江.逆变器型 FACTS 装置电流控制方法的研究与应用.清华大学，2000 29 TAN Tianyuan, TIANG Qirong, LI Gang, et al. Comparison of direct and indirect c
10、urrent control strategy for DSTATCOM/Proceeding of 5th International Conference on Power System Technology, Oct 22-26, Chongqing, China. 30 KAZMIERKOWSKI M P，MALESANI L.Current control techniques for three-phase voltage-source PWM converters: a survey. IEEE trans on Industrial Electronics, 1998, 45(5):691-703 31 吴守箴， 臧英杰等.电气传动的脉宽调制控制技术.机械工业出版社， 2004.2： 213-220 32王忠礼，段慧达，高玉峰.MATLAB 应用技术在电气工程与自动化专业中的应用. 清华大学出版社，2007.1：1-38 50 附 录 附 录 攻读硕士期间发表的论文 1 杨琳，付周兴，承淑芬. 静止无功发生器中无功电流的检算方法研究. 西安科技大 学学报(增刊)，2009，29：6467 51
