基于svc的异步发电机电压控制研究

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1、摘要异步发电机运行过程中负载发生变化时，机端电压往往难以维持稳定，传统的稳压方法是通过投切电容器来给异步发电机进行无功补偿，但是这种方法无法对机端电压进行连续地调节。静止无功补偿器结构及控制方法简单，且能够实现无功功率动态平滑调节，适合应用到异步发电机的电压控制中。论文基于异步发电机的暂态数学模型，通过公式推导阐述了异步发电机的电压控制原理，即当异步发电机的负载发生变化时，可以调节补偿器吸收或发出的无功功率来维持异步发电机端电压的稳定。在异步发电机的稳态模型下分析了静止无功补偿器的等效电纳参数对机端电压的影响，同时给出了静止无功补偿器(svc)容量

2、的计算方法。介绍了静止无功补偿器的控制策略，并对控制策略进行了分析对比，充分考虑到异步发电机的特性，选取了适合异步发电机电压控制系统的控制方法。针对晶闸管控制电抗器(TCR)会给电网引入特定次谐波的特点，设计了相应的LC滤波器滤除低频特定次谐波以改善电压、电流质量，并给出了滤波器参数计算的方法。根据选定的异步发电机电压控制系统的控制方法，并结合软件仿真确定了硬件电路的最终设计方案，设计的硬件电路包括电压采样电路及其电源、SVC主电路、滤波器、晶闸管数字触发电路的过零检测部分等。以异步发电机电压控制系统硬件为基础，设计了针对TMS320F28335的

3、主程序和中断子程序，并编写了C语言程序。从仿真和实验两方面入手，对比不同的控制规律对异步发电机电压控制效果所产生的影响，并分析了仿真结果和实验结果，验证了所设计的异步发电机电压控制系统的可靠性和控制方法的有效性。针对控制系统仍然存在的问题，提出了解决方法。关键词：异步发电机；静止无功补偿器；DSPAbstractItishardforinductiongeneratortokeeptheterminalvoltageconstantwhen10adchanges．Thetraditionalwaytosolvethisproblemisthroug

4、hswitchedcapacitortocompensatereactivepower,butitinfactcannotadjusttheterminalvoltagecontinuously。StaticVarCompensator(svc)isabletoregulatethereactivepowersmoothlyanddynamicallywithasimplerstructureandconvenientcontrolmode，whichisappropriatetobeusedinthevoltagecontrolofinducti

5、ongenerator．Basedonthetransientmathematicalmodelofinductiongenerator,theprincipleofvoltagecontrolinthismachinecanbeclearlyillustratedwithformuladerivation．Whenloadchanges，theterminalvoltagecanstayconstantwiththeadjustmentofreactivepowerabsorbedorgeneratedbycompensator．Basedont

6、hesteadystatemathematicalmodelofinductiongenerator,theeffectofequivalentsusceptanceofSVConterminalvoltageisanalyzed，andthecalculationofSVCcapacitanceisalsoproposed．ThecontrolstrategiesofSVCareintroducedandcompared．Andthemostpropercontrolmodeforvoltagecontrolofinductiongenerato

7、risdeterminedwithsufficientconsiderationofitscharacteristics．Inviewofthefactwhichthyristorcontrolledreactor(TCR)introducesspecificharmonicsintopower鲥d，acorrespondingLCfilterisdesignedtoeliminatethespecificlow-frequencyharmonicforahigherqualityofcurrentandvoltage．Thecalculating

8、methodforfilterparametersisalsopresented．Accordingtotheselect