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钢铁企业是电网的用电大户,具有负荷容量大、起制动频繁、无功冲击剧烈等特点,负荷工作时会造成电压波动剧烈和功率因数低等问题。因此,研究钢铁企业的无功补偿技术,对钢铁企业提高供电可靠性,降低损耗,节能减排,提高设备效率,保证产品质量有着非常重要的意义。
本文分析了钢铁企业的负荷特点,对比了各种补偿装置的优缺点,在此基础上进行了钢铁企业用静止无功功率补偿器(SVC)的选型。介绍了FC-TCR型静止无功补偿装置的结构组成及基本原理,并提出了以FC-TCR型SVC为基础的钢铁企业无功补偿监控系统设计。
在监控系统的控制器设计中,采用了瞬时无功功率理论算法计算触发角,结合了模糊控制理论控制补偿容量,并对控制策略进行了Simulink仿真验证。在此基础上提出了SVC监控系统的硬件设计、软件设计和上位机界面设计方案。硬件设计以DSP芯片TMS320F2812和CPLD芯片EPM7512AETC144为核心,配有信号调理电路、锁相环等检测电路、触发脉冲信号产生电路、以及外围控制和驱动电路;软件设计主要包括外部AD采样、DSP算法以及CPLD产生各触发脉冲信号的程序等模块。以力控组态软件为开发环境,设计了SVC监控系统上位机界面。
最后,在实验室搭建的模拟实验平台下,对监控系统和晶闸管的触发系统进行了联调,联调的结果符合设计的基本要求,说明了设计的合理性。