毕业设计方案kV配电线路实时动态无功补偿研究

本科生毕业设计<论文）

题目 10kV配电线路实时动态无功补偿研究 电气与自动化工程学院<系）自动化专业 学生姓名学号 指导教师职称 指导教师工作单位 起讫日期

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摘要

本文分析了无功功率对电力系统的不良影响，说明了无功补偿的必要性和重要意义，以无功补偿技术及装置的发展进程为线索，分析了不同时期无功补偿技术状况及特点，以实例说明了我国10kV配电系统无功补偿的应用情况。从无功补偿的基本理论出发，阐述了无功补偿的基本原理、基本方法，说明了无功补偿的作用，进行了无功补偿的策略分析。

本文介绍了晶闸管的工作特性和参数，研究了晶闸管串联技术，针对目前晶闸管投切电容器进行无功补偿存在的主要问题，提出了用晶闸管串联开关投切10kV电容器的方案，给出了晶闸管串联开关的静态和动态均压方法，设计出了主电路结构，并对晶闸管参数的选择进行了分析和计算。

对晶闸管触发技术进行了详细的分析和研究，给出峰值电压触发方式的数字电路的设计方案，并通过了仿真实验，阐述了晶闸管触发系统的抗干扰措施。

基于MATLAB仿真软件，本文对电容器投切控制及晶闸管触发装置进行了实验研究，并得出与理论分析一致的结论。

关键词：无功补偿；动态无功补偿装置；晶闸管；触发控制电路； MATLAB仿真

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ABSTRACT

This paper analysis the adverse effects of reaction power in the power system, illustrates the necessity of using the method of reaction power compensation and its important significance. With the development process of reactive compensation technology and its devices, expounds the stales and characteristics about var compensation technology in the different periods. By living example the paper illustrates reaction power compensation’s application for lOkV distribution line in our country. Begining with the basic theory of reaction power compensation, illustrates the basic principles and basic compensation methods, and its function.

The paper introduces the working characteristics and parameters of the thyristor, investigate the thyristor’s specialty and technique in series, in allusion to the problem existences in reactive compensation with capacitor at presently ,bring forward the advanced utility technique investigated controlling lOkV capacitor with thyristor switch in series, brought forward the static state and dynamic voltage, designed the main circuit framework which used with reason, analysis and calculates the thyristor’s parameters for its selected .

I study thyristor trigger’s technic, device a digital circuit under max value burst mode and complete it’s emulation text. I expatiate the measure of devaluing disturb for thyristor trigger system.

Under the MATLAB power simulation environment,capacitor input-elimination control and thyristor-trigger control were studyed, the same result of theory analysis were get.

Key word ：reactive power compensation。 static var compensation。 thyristor。 trigger

control circuit； MATLAB Simulation

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目录

目录

摘要2

ABSTRACT3 目录4

第一章无功补偿技术的发展、现状及展望1

1.1无功补偿技术研究的背景1

1.2无功补偿技术研究的目的和意义1 1.3无功补偿技术的发展2

1.3.1传统的无功补偿技术2

1.4无功补偿技术在我国供网中得应用3

1.4.1无功补偿技术在我国应用的历程3

1.4.2我国lOkV配电网无功补偿技术的现状及实例4 1.5课题完成主要任务5

第二章无功补偿技术的实现及控制策略6

2.1无功补偿的基本原理及功率因数与电路参数的关系6 2.2 无功补偿的基本方式7 2.3 无功补偿的控制策略8

2.3.1单一物理量的控制方式8 2.3.2 “九域图法”控制策略8 2.4本章小结10

第三章无功补偿电路晶闸管触发系统的研究与设计11

3.1晶闸管的工作特性及主要参数11

3.1.1晶闸管的工作原理11

3.1.2晶闸管的特性分析及主要参数12 3.2晶闸管串并联技术及其参数的计算13

3.2.1 晶闸管串联技术14

3.3晶闸管投切电容器主电路的接线分析15 3.4晶闸管触发系统的研究与设计17

3.4.1无功补偿装置系统结构17 3.4.2晶闸管触发方式的分析19 3.5晶闸管触发电路的设计及仿真20

3.5.1同步信号检测电路21

3.5.3脉冲触发电路的仿真实验22 3.6晶闸管脉冲触发系统的抗干扰措施23 3.7本章小结24

第四章 10kV无功补偿系统的仿真研究25

4.1 晶闸管触发系统的MATLAB仿真25

4.1.1 非峰值电压时刻触发晶闸管的实验26 4.1.2 峰值电压时刻触发晶闸管的实验28

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4.2 基于电容器投切控制的无功补偿系统的MATLAB仿真29 4.3 本章小结33 第五章结论34 参考文献35 致谢36

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