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多桥PSVC静止无功补偿器的研究
内容导读:

吴军辉

PWM技术的静止无功补偿器进行了改进。根据多桥叠加的原理,得出在满足相同谐波畸变频率的情况下,桥数越多,开关频率越低的结论。最后通过实验仿真证实了此理论分析的正确性。

(TCR)、晶闸管控制电容器投切及固定并联电容器等。

HuaJin等人提出的静止无功功率补偿器即单桥采用自关断开关取代了以往的可控硅来控制电抗器通过改变自关断开关触发信号的占空比来调节电抗器的等效电抗。由于采用了斩控技术装置的响应速度与等采用相控技术的相比大大提高通过提高开关频率可以使其注入系统的谐波含量减小。

1单桥结构图

                                             

2四桥结构图

                                                         

(b)系统侧电流波形的频谱图

3当时,四桥的仿真波形

                                                   

(b)系统侧电流波形的频谱图

4 时,四桥的仿真波形

PSVC的工作原理

1所示,开关S在1,2,3关断期间允许电感电流续流,因此有:。

p1,2, 3,能确保在前、后两组自关断开关之间不会有破坏性的交迭导电击穿从而提高整个系统的安全性。电阻p1,2,3用来释放p1,2, 3在死区时间存储的部分能量,变压器起着隔离和使电压匹配的作用。利用变压器的漏抗与提供无功功率的电容器可抑制由补偿器产生的高次谐波这样就不必额外设置滤波器从而进一步简化了整个补偿器的结构。

 

PSVC的工作原理

(360/l)°,则装置内部发生的谐波可以在各桥路间互相抵消,从而使总的谐波发生量大大减小。不失一般性,可取四桥结构作为特例,时的多桥结构如图所示。

 

 

l桥叠加后三相电流的基波和谐波分量。由第二项可以看出:在谐波分量中只存在s±次谐波,即只有频率为s±的谐波存在。通过与单桥情况即当时,存在频率为s±的各次谐波相比较可知,频率在s±以外的其它次谐波由于在各个桥路间发生了谐波相消作用而均为零,从而使得总体的谐波频谱分布情况大大改善。特别是频率为s±最低次,但最大的两个谐波被彻底消除了。并且,在,…,的特殊情况下,由于为零,因此式的第二项亦为零,其波形接近正弦波。

 

PSVC输入电流

(nlf±次谐波电流为:

 

 

 

A相总谐波电流如下式所示:

 

 

(有效值的平方为基波与谐波有效值的平方和,故:

 

 

 

PSVC的仿真结果

4且开关频率为进行了计算机仿真,所需参数如下:

ab=1.732p.u. (380V)S/phase=1p.u. (200/3kVA)s=4p.u. (200Hz)l=2p.u. (4.63mH),C=1p.u. (4384X=0.05p.u. (0.12mH)

D=0.88这时谐波电流最大,四桥工作在感性区间,相应的波形及频谱如图所示,由仿真得到的理论值为。当这时谐波电流最小,四桥工作在容性区间,相应的波形及频谱如图所示,由仿真得到的理论值为。这些结果都证实了理论分析的正确性。

 

 

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来源:电子设计应用 作者:武汉大学电气工程学院 邹江峰 刘涤尘 石峰 徐维 时间:2005/8/19 0:00:00
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