基于交流斬波技術(shù)的無功補(bǔ)償器研究.pdf

1、無功補(bǔ)償對現(xiàn)代電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。大功率感應(yīng)電機(jī)、變壓器、電力電子負(fù)載運(yùn)行時(shí)會消耗大量無功。這些負(fù)載接入電網(wǎng)會降低電網(wǎng)功率因數(shù)，影響電網(wǎng)的電能傳輸效率。大量非線性負(fù)載接入電網(wǎng)，向電網(wǎng)中注入大量的諧波電流，嚴(yán)重惡化了電能質(zhì)量。因此，無功補(bǔ)償和諧波抑制至關(guān)重要。但是，現(xiàn)有的無功和諧波補(bǔ)償方法或者成本過高，或者不能滿足現(xiàn)在和未來電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償要求。本文研究了基于交流斬波拓?fù)涞臒o功和諧波補(bǔ)償方案，針對兩電平和三電平的單相Buck交流

2、斬波型無功補(bǔ)償系統(tǒng)做了以下研究。
　　深入研究了兩電平系統(tǒng)的工作原理，為分析交流斬波變換器對不同擾動(dòng)的響應(yīng)以及系統(tǒng)中各變量間的動(dòng)態(tài)聯(lián)系，建立了系統(tǒng)的小信號模型，推導(dǎo)出無功補(bǔ)償電流相對于交流斬波電路占空比以及網(wǎng)側(cè)電壓的傳遞函數(shù)，以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)無功電流的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)目刂品桨福⒂梅抡孢M(jìn)行了驗(yàn)證。為將交流斬波型無功補(bǔ)償系統(tǒng)應(yīng)用于中高壓配電網(wǎng)中，研究了Buck型交流斬波電路的三電平實(shí)現(xiàn)方案，重點(diǎn)論述了飛

3、跨電容型和級聯(lián)兩電平模塊的三電平實(shí)現(xiàn)方案，并詳細(xì)分析了飛跨電容三電平系統(tǒng)的工作原理。提出浮動(dòng)電容充放電平衡和2∶1變比的變壓器兩種浮動(dòng)電容電壓控制方案，對比分析了兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并用仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　為了使交流斬波型無功補(bǔ)償系統(tǒng)具備諧波抑制功能，分析了兩電平系統(tǒng)的偶次諧波調(diào)制策略，得到補(bǔ)償電流各次諧波分量的表達(dá)式，并建立了該策略下的頻域模型，提出靈敏度分析方法研究補(bǔ)償電流諧波分量與偶次諧波調(diào)制項(xiàng)的定性關(guān)系。定量和定性地研究了