基于數(shù)字化控制的磁閥式可控電抗器的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、近年來，磁閥式可控電抗器在鐵路電力線路、電網(wǎng)線路和風力發(fā)電場上大量應用，并且在高壓、超高壓應用上也取得了突破性進展，現(xiàn)成為靜止型動態(tài)無功補償研究中的熱點方向之一。
　　 本文針對動態(tài)無功補償?shù)膽迷O(shè)計開發(fā)了一套高性能的磁閥式可控電抗器。首先分析了磁閥式可控電抗器的結(jié)構(gòu)原理和工作特性，使用SIMULINK對其工作過程進行了仿真，結(jié)合變電站現(xiàn)場應用需求情況分析，得到了磁閥式可控電抗器的設(shè)計要求。其次，對于本體，采用小截面鐵心和極限磁

2、飽和技術(shù)，設(shè)計出了單相四柱鐵心結(jié)構(gòu)形式；對于控制器，以DSP和CPLD器件為核心，設(shè)計出完整的控制器軟硬件系統(tǒng)。在硬件系統(tǒng)設(shè)計中，除了充分考慮功能實現(xiàn)的完整性外，還根據(jù)工程研發(fā)的具體特點，進行了全面的電磁兼容設(shè)計，確保硬件系統(tǒng)能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場的使用要求。系統(tǒng)軟件包含兩個部分：一是CPLD軟件程序，負責控制功能實現(xiàn)；二是DSP軟件程序，負責電量采集、控制算法、人機交互等功能的實現(xiàn)。其中，重點對交流采樣離散算法進行了詳細的推導，使用MATL

3、AB對其進行了仿真驗證，并以此編寫了DSP的軟件程序。軟件中還對對控制算法和移相控制電路描述程序的設(shè)計進行了具體的論述。最后按國標要求對磁閥式可控電抗器系統(tǒng)進行了嚴格的試驗，試驗項目有：測量精度試驗、電磁兼容試驗、空載試驗和負載試驗等。
　　 檢驗結(jié)果表明，本文設(shè)計的磁閥式可控電抗器系統(tǒng)在測量精度、動態(tài)響應時間、控制性能等方面完全達到國標和現(xiàn)場運行要求。本文研究的磁控式可調(diào)電抗器通過控制磁路的飽和程度達到控制電抗器容量的效果，采