1、 中 国 矿 业 大 学本 科 生 毕 业 设 计姓 名： 张贵稀 学 号： 21056373 学 院： 应用技术学院 专 业： 电气工程及其自动化 设计题目： 静止无功补偿器（SVC）仿真研究 专 题： 指导教师：马草原、王崇林 职 称：讲师、教授 2009 年 6 月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 应用学院 专业年级 电气 051 学生姓名 张贵稀 任 务 下 达 日 期 ： 2009 年 3 月 9 日毕业设计日期： 2009 年 3 月 9 日 至 2009 年 6 月 5 日毕业设计题目：静止无功补偿器（SVC）仿真研究毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：低功率因数是供电
2、系统普遍存在的问题，已成为供电领域迫切需要解决的重要课题之一。无功补偿是维持电网电压稳定，维护电力系统安全运行的重要手段。无功补偿技术是当前研究的热点之一。无功补偿技术主要包括大功率电子器件、无功电流检测方法、无功的补偿控制技术等主要内容。基于本国国情，在我国较长一段时间内，静止无功补偿器(SVC)仍然占据重要地位，因此，本文选择以静止无功补偿器(SVC)为无功补偿研究对象。本课题要求：1 熟悉 SVC 主电路的结构特点；2 分析 SVC 的工作原理，建立合适的模型；3 熟悉 SVC 的常规控制策略； 4 利用 PSCAD 建立 SVC 的仿真模型并利用仿真模型分析 SVC 对负荷进行无功补偿
3、的过程。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业论文指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字：年 月 日中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字：年 月 日 中国矿业大学毕业论文评阅教师评阅书指导教师评语（基础理论及基
4、本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字：年 月 日 中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况回 答 问 题提 出 问 题 正 确基 本正 确有 一般 性错 误有 原则 性错 误没 有回 答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要电网功率因数偏低已成为当今供电领域迫切需要解决的重要课题之一。无功补偿是维持电网电压稳定，维护电力系统安全运行的重要手段。无功补偿技术主要包
5、括大功率电子器件、无功电流检测方法、无功的补偿控制技术等主要内容，是当前研究的热点之一。在较长一段时间内，静止无功补偿器(SVC)在无功补偿中仍然占据重要地位。本文首先介绍了无功功率的产生与影响，阐述了无功补偿的作用于发展，分析了 FC 十 TCR 型 SVC 的基本元件与结构和工作原理。然后重点讨论了无功功率的检测方法与 SVC 的控制策略。最后论文在 PSCAD/EMTDC 环境下构建了 SVC 的仿真模型，并进行了仿真分析。仿真结果表明，由于采取了无功补偿措施，大负荷投入后，电压经过 0.05S 的过渡过程后，相电压又恢复到原来的水平；系统线电压也恢复到原来的水平；负荷侧电流变化降低；电
6、源侧电流值降低，节约了电能，同时降低了输电线上的损耗。关健词：无功补偿； SVC； PSCAD/EMTDC； 仿真ABSTRACTGrid power factor low power has become an urgent need to address the area of one of the important issues.Reactive power compensation to maintain voltage stability and safe operation of power system an important tool. Reactive power com
7、pensation technologies including high-power electronic devices, non-reactive current detection methods, the compensation of reactive power control technology, such as the main content is one of the hot current research.An extended period of time,Static Var Compensator (SVC) reactive power compensati
8、on in the still occupy an important place.This article first introduced the generation of reactive power and influence, on the role of reactive power compensation in the development, analysis of TCR type SVC 10 FC basic components and structure and working principle. And then focused on detection of
9、 reactive power control methods and strategy of SVC.The last paper in the PSCAD/EMTDC environment SVC constructed the simulation model and simulation analysis. The simulation results show that, due to adopt a measure of reactive power compensation, the input load, the voltage 0.05S after the transit
10、ion process, the phase voltage has returned to its original level; system line voltage is also restored to their original levels; load side to reduce current changes; power supply side current values decrease, saving electricity, while reducing wear and tear on the transmission line.Keywords： reacti
11、ve power compensation; SVC; PSCAD/EMTDC; simulation目 录第一章 绪论 .11.1 无功功率 .11.1.1 无功功率的产生 .11.1.2 无功功率的影响 .11.2 无功补偿 .31.2.1 无功补偿概念 .31.2.2 无功补偿的作用及意义 .31.2.3 无功补偿的发展 .41.2.4 无功补偿问题的现状及对策 .51.3 本文的主要工作 .5第二章 SVC 及其数学模型 .72.1 静止无功补偿器（SVC） .72.1.1 SVC 概念 .72.1.2 SVC 的特点 .72.1.3 SVC 的应用 .82.1.4 SVC 的基本类型
12、 .82.2 TCR+FC 型 SVC 设计 .82.2.1 TCR 特性 .82.2.2 FC +TCR 型 SVC 的基本结构 .112.2.3 FC +TCR 型 SVC 的工作原理 .11第三章 无功补偿理论 .143.1 无功功率检测方法 .143.1.1 d-q 矢量变换 .143.1.2 基于 d-q 三相对称系统的瞬时无功功率 .173. 2 SVC 控制策略 .193.2.1 概述 .193.2.2 面对电力系统的闭环反馈控制策略 .193.3 仿真主电路图的检测控制分析 .203.3.1 仿真主接线图 .203.3.2 主检测电路图 .213.3.3 主控制电路图 .23第
13、四章 SVC 的无功补偿仿真研究 .254.1 模拟试验平台和仿真模型的搭建 .254.1.1 仿真工具软件 PSCAD/EMTDC 简介 .254.1.2 PSCAD/EMTDC 的主要功能 .254.1.3 PSCAD/EMTDC 主要结构及元件库 .264.1.4 PSCAD/EMTDC 基本操作步骤 .264.2 SVC 的仿真 .274.2.1 仿真过程波形图及其分析 .274.2.2 SVC 未投入系统情况下仿真结果及其分析 .294.2.3 SVC 投入系统情况下仿真结果及其分析 .304.3 本章小结 .31第五章 总结与展望 .32参考文献： .33翻译部分 .36英文原文 .36中文翻译 .48致 谢 .58
