一种考虑谐波影响的无功补偿控制系统设计

摘要

随着电网容量和用电设备的增加，电网中的无功需求量越来越大，因此，无功功率不足或过多是影响电网电压稳定的重要因素。在电网的适当位置装设无功补偿装置以满足用电设备的无功需求，己成为维持电网高效运行和保证供电质量的重要手段。利用电容器进行无功补偿是目前应用最为广泛的一种无功补偿方式，然而，随着电网谐波污染的加剧，并联电容器无功补偿方式中的谐波问题也日益突出。为此，本文研究晶闸管投切电容器（TSC）无功补偿及谐波抑制等问题具有重要意义。

本文的主要工作有：

(1)根据电力系统谐波的基本原理及其度量方法，分析了并联电容器与谐波的相互影响问题，探讨了按时间抽取的基-2FFT算法来进行谐波检测的方法，通过研究LC滤波器的基本结构和原理来探讨抑制高次谐波影响TSC控制系统的方法；

(2)规划与设计了TSC控制系统的软件，研究并采用C/OS-Ⅱ多任务实时操作系统作为软件平台，在此基础上完成主要功能模块的编程与模拟调试，调试验证了所选软硬件方案的正确性与实时性。

本论文采用的控制方法和设计的电路优于现有的无功补偿装置，相比以前更具有经济实用价值。

关键词：无功补偿  谐波抑制  并联电容器  滤波  检测与控制

目录

摘要 I

第1章  绪论 1

第2 章  TSC控制系统的无功补偿设计 2

2.1 并联电容器无功补偿理论 2

2.1.1 工作原理 3

2.1.2 补偿方式 4

2.1.3 补偿容量的计算 4

2.1.4 放电回路 6

2.2晶闸管投切电容器无功补偿设计 7

第3行  TSC控制系统谐波问题的分析与抑制 9

3.1 谐波的基本理论 9

3.1.1 谐波的起因 9

3.1.2 谐波的检测方法 9

3.2 谐波的抑制方法 10

第4 章  TSC控制系统的设计及其调试 12

4.1操作系统 12

4.2 系统程序设计 13

4.2.1 主程序设计 13

4.2.2 参数测量程序 15

4.2.3 投切控制程序 17

4.3 系统调试 18

第5 章  总结 20

参考文献 21

致谢 23