论文部分内容阅读
在用户电力系统中，广泛使用着感性设备和负荷，它们需要从电网中吸收大量的无功功率来实现自己的功能。无功功率在电网中传送，不仅降低了功率因数、增加了额外的能量损耗，也影响着用户的电能质量。因此，研究无功补偿是非常必要的。静止无功发生器(StaticVarGenerator——SVG)，具有传统无功补偿装置所没有的优势，是今后用户电力系统无功补偿和负荷无功补偿的发展方向。 本文在综述SVG的基本拓扑结构和工作原理的基础上，建立了不同情况下的数学模型，分析了SVG无功和谐波电流的检测方法，采用了基于瞬时无功理论的ip-iq检测算法，介绍了SVG的各种控制策略，着重研究了滞环控制策略、SVPWM控制策略和电流跟踪型SVPWM控制策略在SVG中的应用，分析比较了滞环控制策略、SVPWM控制策略和电流跟踪型SVPWM控制策略的作用原理、特点与实现方法。 在PSIM软件中，搭建了基于滞环控制策略、基于SVPWM控制策略和基于电流跟踪型SVPWM控制策略的SVG仿真模型，对SVG补偿动静态无功进行了仿真分析，仿真结果表明这三种控制策略能够满足SVG无功检测和补偿的要求，验证了该控制算法的可行性;电流跟踪型SVPWM控制策略比滞环控制策略和SVPWM控制策略具有更低的开关频率、总谐波畸变率、暂态过渡到稳态的冲击率，同时也具有快速的电流响应特性;证实了使用基于电流跟踪型SVPWM控制策略的SVG具有较好的补偿性能。 详细设计了SVG的主电路和相关外围电路，在CCS3.3环境中，基于TMS320F28335平台，利用C代码对AD采样、无功和谐波电流检测算法、电流跟踪型SVPWM控制算法等模块进行了软件设计，给出了相应的程序流程图并完成了整体的程序编写。 在实验室中，搭建了SVG的相关软硬件平台，实验结果表明，所设计的信号采集和调理电路能够满足信号的采集和AD输入0～3V的要求，驱动电路也能够使得PWM输出的0～+5V信号转变为-9～+15V的信号，满足驱动开关器件IGBT的要求，同时同步锁相实验也达到了锁相的目的，这说明了所设计的信号采集和调理电路、PWM驱动电路和软件锁相的正确性和可行性。