户用型电能质量综合治理及补偿装置的研究与设计

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随着全球高新技术飞速发展,在用户日常用电设备中,非线性负荷设备日益增多,它们的使用给电网及用户带来了严重的谐波及无功等电能质量问题。谐波及无功等电能质量问题的治理能够直接达到降低线路损耗、节约能源的作用。本文从用户角度出发,研究一种适合于用户侧使用的中小功率并联型电能质量治理及节能装置,提高用户用电质量及经济效益!  首先,本文在综合国内外有关文献的基础上,分析了用户电能质量问题产生的原因、发展过程及现状,并探讨了本文设计的单相并联型电力补偿装置结构及内容。其次,通过对比分析不同的基于用户电力技术的电能质量控制方式的优缺点,提出了TCR+TSC+LC协调控制的混合型SVC这一户用电能质量治理方案,并对该方案进行了原理建模、仿真对比分析,验证了方案设计的合理性。然后,对本文研究的户用电能质量治理装置整体方案进行设计,确定了补偿点位置及主电路整体原理结构与组成。针对户用型中小功率场合,确定了基于固态继电器的开关投切方案。接着,建立了以TMS320F2812作为主控芯片的全数字化控制方式,对本文研究的户用电能质量治理装置各模块硬件电路进行了设计,并计算出了户用型场合所需补偿容量的大小及系统各部分参数。紧接着,对软件系统各个程序模块流程图进行了设计,并通过比较分析不同的电压电流检测方法,选用了基于FFT的检测算法。最后,对本文研究的户用电能质量治理装置实验样机进行了设计及调试,针对不同负载分别进行实验,测试了本文设计的实验补偿装置补偿谐波及无功电流的性能,实验结果表明,本文设计的补偿装置具有一定的补偿无功、滤除谐波电流,从而降低线路损耗的功能。
其他文献
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