电网中出现大量的复合电力负载(电气化轨道、轧钢机、煤矿提升机等),其运行时会消耗大量的无功功率且产生谐波,增加了电能损耗,降低了电能利用率。因此,本文在2013湖北省科技支撑计划项目(2013BAA009)“复合电力负载动态无功快速补偿关键技术研究”的资助下,选取三相全控整流桥带阻感负载作为研究对象,利用Matlab/GUI开发了一套完整的仿真系统,完成无功特性、谐波特性、LC谐波治理、阻抗特性和无功补偿效果分析等仿真工作。本文主要研究工作与取得的成果如下:(1)在Matlab/Simulink中搭建了动态无功补偿系统的仿真模型,并根据仿真系统功能要求,利用Matlab/GUI开发了动态无功补偿仿真总系统及其各个子系统,主要包括无功特性仿真分析系统、谐波特性仿真分析系统、LC谐波治理仿真系统、阻抗特性仿真分析系统和动态无功补偿效果分析系统。(2)运行无功特性和谐波特性2个仿真子系统,分析系统无功特性和谐波特性。通过改变脉冲移相角a(0o~85o,每隔5o),得出系统无功变化规律,为无功补偿提供参数依据;以a=70°为研究对象,得到各次谐波电流值以及无功数据,为下一步谐波治理奠定基础。(3)针对a=70°时系统中的谐波问题,对系统进行谐波治理,为动态无功补偿创建良好的系统环境。运行LC谐波治理仿真系统,得出LC滤波参数、各次谐波电流值以及系统无功数据。(4)通过分析IGBT式可变电抗器的阻抗特性,确定下一步无功效果仿真研究中的载波频率。分析不同载波频率下IGBT式可变电抗器的等效阻抗模值与调制比m的关系,得到载波频率cf的范围是(1000≤cf≤4000)Hz。(5)完成了动态无功补偿装置的参数优化和无功补偿效果分析。在无功补偿效果分析子系统中,编写了寻优程序,确定最优调制比m=0.7、补偿电容器值CB=120μF,得到动态无功补偿效果,验证了优化参数设计的科学性与合理性。综上所述,本文开发了一套完整的动态无功补偿仿真系统,并编写寻优程序,优化动态无功补偿参数,其研究成果为动态无功补偿装置的研制提供了理论支持。