MATLAB在静止无功补偿中的应用.doc

摘 要 本文主要介绍MATLAB在静止无功补偿设计中的应用。总结了几种常见的无功补偿装置，并比较了其优点及缺点。研究了静止无功补偿器（SVC)在提高电网电压稳定性中的应用，对静止无功补偿器SVC的功能进行了说明。阐述了各种静止无功补偿技术的原理、优点、缺点以及其在电力系统中的应用情况。阐述了一种TCR-TSC型无功补偿装置（SVC)设计，对系统级模型进行理论分析，采用MATLAB对模拟系统进行了仿真。仿真结果表明加入SVC装置的系统可以有效改善电网系统电压变化，能显著改善电网系统中电压质量。 关键词：静止无功补偿装置,功率因数，MATLAB仿真 ABSTRACT This paper describes the MATLAB application in the design of Static Var Compensator.It summarizes several common reactive power compensation,their strengths and weaknesses are compared.The application of static var compensator to improve voltage stability of power grid was studied. The function of static var compensator(SVC) was explained .The principle,advantageous and drawback of various static var compensator and there application in the electric system were expounded.A TCR-TSC static var compensator (SVC) is designed in this paper.It is theoretically Analysis the SVC system-level model. Then the model system is simulated by using MATLAB.The simulation results show that the SVC device can effectively improve the power system voltage changes can significantly improve the voltage quality in the grid system. Keywords：Static Var Compensator(SVC)，Power factor， Simulation 目录 1. 引言 5 1.1课题背景 5 1.2国内外研究现状和研究意义 6 1.3论文工作介绍 9 2. 无功功率及无功补偿概述 10 2.1 无功功率 10 2.2无功补偿的意义与作用 12 2.2.1无功补偿概述 12 2.2.2无功补偿的意义与作用 12 2.3无功补偿基本事项 14 2.3.1 无功补偿的原则 14 2.3.2无功补偿的方式 14 2.3.4 配电网无功补偿存在的问题 15 2.4无功补偿发展历程 16 3. 静止无功功率补偿器 20 3.1概述 20 3.2 SVC分类 21 3.3 SVC动态补偿原理 21 3.4 晶闸管相控电抗器（TCR） 22 3.4.1 TCR结构 22 3.4.2 TCR的运行特性 24 3.5晶闸管投切电容器（TSC） 25 3.5.1 TSC的结构 25 3.5.2TSC的运行特性 26 4. MATLAB仿真 27 4.1 MATLAB概述 27 4.2仿真的必要性和优越性 29 4.3基于TCR和TSC仿真模型 30 4.3.1晶闸管控制电抗器仿真图 31 4.3.2晶闸管投切电容器仿真图 32 4.3.3 SVC控制系统 33 4.4仿真分析及结论 35 总结与展望 37 致谢 39 参考文献 40 1. 引言 1.1课题背景 在电力系统中，供电的质量、电网运行的安全可靠性和经济性是最根本的问题。快速合理地调节电网无功功率，对交流电网的电压稳定和系统电压的调节，合理分配潮流及限制电网过电压方面有着十分重要的意义。随着电力工业的高速发展，超高压、特高压电网相继投入运行，人们对供电质量及可靠性的要求越来越高。由此产生了一系列问题：超高压大电网的形成及负荷变化加剧，要求大量快速响应的可调无功电源来补偿系统所缺无功，进而调整电压，维持系统无功潮流平衡，减少损耗，提高供电可靠性。 电力系统中，异步电动机和变压器等设备要消耗大量的无功功