高壓 SVG 控制器及 IGBT 驅(qū)動(dòng)電源的研究

　　摘 要

　　隨著電力系統(tǒng)的大力發(fā)展，電網(wǎng)的用電負(fù)荷種類不斷增加，一些大規(guī)模感性或容性負(fù)載的使用，不僅給電網(wǎng)電壓造成波動(dòng)，影響供電質(zhì)量，而且產(chǎn)生的無功也給電力系統(tǒng)和用電部門帶來很大的損失。因此如何改善電網(wǎng)的供電質(zhì)量，保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，是本文的重要研究背景。

　　首先本文介紹了高壓 SVG 的工作原理，分析了無功功率對電力系統(tǒng)的影響，說明了無功補(bǔ)償?shù)谋匾裕疚牟捎么蠊β?IGBT 實(shí)現(xiàn)控制，通過逆變單元輸出電壓的大小和相對電流的相位，實(shí)現(xiàn)無功的補(bǔ)償。由于設(shè)計(jì)應(yīng)用于 10kV 系統(tǒng)，所以采用單相鏈?zhǔn)诫娐返慕Y(jié)構(gòu)并在控制策略方面采用模塊化設(shè)計(jì)。

　　本文對高壓 SVG 裝置控制器的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹，包括主控制器、三相分控制器、功率模塊控制器等。并給出了部分原理圖。最后，通過實(shí)驗(yàn)的方法對整個(gè)裝置進(jìn)行功能測試，得到了理想的無功電流輸出效果。

　　最后本文對高壓 SVG 的 IGBT 驅(qū)動(dòng)電源給出了合理的設(shè)計(jì)，針對電源獲取電能難的問題設(shè)計(jì)了高電壓寬輸入范圍的開關(guān)電源，采用了從直流電容上取電的方法，在電壓范圍不穩(wěn)定的場合下也能有穩(wěn)定的輸出。本文的設(shè)計(jì)方案采用單管式反激式電路，輸入電壓范圍為直流 500V 到 1200V，輸出為穩(wěn)定的直流 15V。詳細(xì)計(jì)算選取電路參數(shù)，優(yōu)化了變壓器的設(shè)計(jì)，減小紋波，抑制了開關(guān)管上的尖峰電壓，并進(jìn)行了仿真與試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的電源電壓紋波小，具有良好的穩(wěn)壓性能。