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DSTATCOM在浙赣线电气化铁道中的应用
| 论文题名： | DSTATCOM在浙赣线电气化铁道中的应用 |
| 关键词： | 无功功率;配电网;补偿器;电气化铁道;电力系统 |
| 摘要： | 随着非线性电力电子器件日益广泛地投入到电网中，电网中产生了大量的谐波、负序分量和无功功率。而电气化铁道的负载电力机车是典型的非线性谐波源，浙赣线电气化铁路的开通给江西电网带来了一定的影响，根据DSTATCOM在抑制和补偿谐波及无功功率，提高电力系统稳定性等方面表现出的优越性，选择DSTATCOM为研究对象，以研究FACTS技术在浙赣线电气化铁道江西段的应用。全文包括以上几个方面的内容： (1)介绍我国电气化铁道供电系统的工作原理，分析了浙赣线牵引供电系统，着重研究电气化铁道的谐波源-电力机车的结构及电气原理分析，并介绍了牵引供电系统采用的供电方式，最后对韶山4改进型电力机车在Matlab环境下进行了仿真分析。 (2)介绍动态无功补偿的理论和DSTATCOM的主电路结构和电压型桥式电路的基本工作原理，同时利用开关函数法的线向量建模法建立DSTATCOM的数学模型，分析了逆变器模型与DSTATCOM模型的关系，最后讨论了DSTATCOM参数的选取，为控制系统的设计奠定必要的理论基础。 (3)介绍了无功检测和补偿的几种方法，对基于瞬时无功功率理论的补偿电流检测方法进行简单分析，分析了各种检测方法的优缺点，最终选择改进的基于同步坐标法的电源电压矢量的补偿电流检测方法，这种方法的优点是在电网电压不平衡条件下仍能准确的检测出负载电流中的无功、谐波和负序分量，并实现对负载电流中的无功、谐波和负序分量的综合补偿；最后对各种补偿方法进行了仿真。 (4)针对目前对大容量DSTATCOM主电路拓扑和控制方法进行了研究，论文对几种典型大容量DSTATCOM的主电路结构进行研究，推导相关电路输出电压的表达式，对四重化三电平电压型逆变器在单机无穷大系统中的应用进行了仿真。将逆系统PI控制和模糊自适应控制方法的结果进行了比较。 (5)实现以TMS320LF2407控制器为控制核心的DSTATCOM的硬件装置包括控制与保护电路、驱动电路、上电复位电路、信号检测等电路的设计，并编制了相应的软件设计流程图。 (6)对浙赣线电气化铁路江西段谐波和无功最严重的上饶牵引变搭建仿真模块，研究在此牵引变安装DSTATCOM装置对于改善谐波和无功的影响。第二部分利用电科院的电力系统综合程序/用户程序接口(PSASP/UPI)编制了DSTATCOM装置无功控制的用户程序应用于江西电网，以研究DSTATCOM装置应用后江西电网电压水平和暂态稳定性的改善。 |
| 作者： | 陈向杰 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 戴文进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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