發(fā)布時間：2020-04-28 20:14

【摘要】：近年來,在配電網(wǎng)低壓側(cè)三相四線系統(tǒng)中,由于單相負荷不對稱、不均勻現(xiàn)象的普遍存在,造成低壓配電網(wǎng)存在負荷三相不平衡的情況。當負荷不平衡時,配電網(wǎng)損耗將大大增加,同時使電能利用率降低且嚴重影響供電質(zhì)量,進而直接影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。因此,針對上述問題,并結(jié)合低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)三相四線制的特點,研制了低壓配電網(wǎng)三相不平衡智能換相控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由安裝于變壓器出線側(cè)的智能換相終端和安裝于用戶側(cè)的智能換相開關(guān)相互配合完成。智能換相終端通過外接的電流互感器實時檢測變壓器三相電流,對數(shù)據(jù)進行整理分析,判斷是否在不平衡的狀態(tài)。如果系統(tǒng)是在不平衡狀態(tài),則將分散于各用戶側(cè)的所有換相開關(guān)電流信息發(fā)送給智能換相終端,同時確定出各相在平衡時所需加減的電流值,再將控制信號發(fā)給換相開關(guān),驅(qū)動雙向晶閘管和磁保持繼電器配合動作,將不平衡電流從電流大的相換到電流小的相上,最后達到一個相對的平衡。論文在分析三相不平衡產(chǎn)生的原因以及對電網(wǎng)造成的危害背景下,首先簡要總結(jié)了國內(nèi)外改善三相不平衡抑制方法的研究現(xiàn)狀。再從低壓三相不平衡的基本概念出發(fā),通過對目前存在的幾種三相不平衡度計算方法的優(yōu)缺點進行比較,提出了平均對稱分量法來計算三相不平衡度。依據(jù)上述基礎(chǔ),提出了低壓配電網(wǎng)三相不平衡智能換相控制系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。搭建了智能換相控制系統(tǒng)的總體構(gòu)成框架,根據(jù)系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能要求和達到的技術(shù)指標要求,提出了基于負荷分配預(yù)計算算法的智能換相終端控制策略和智能換相開關(guān)中的復(fù)合開關(guān)換相策略。分別設(shè)計了智能換相開關(guān)與智能換相終端的軟硬件。硬件方面采用以DSPIC數(shù)字信號控制器作為核心的硬件系統(tǒng),其中主要包括穩(wěn)壓電源模塊、時鐘電路、數(shù)據(jù)采集電路、通訊模塊設(shè)計、液晶顯示電路、溫度測量電路、換相開關(guān)驅(qū)動電路等幾部分。軟件方面,程序的開發(fā)均是在MPLAB的編譯環(huán)境下,使用C語言以及匯編語言進行編程完成,主要包括主程序的設(shè)計、數(shù)據(jù)采集及處理程序設(shè)計、智能換相終端的抄收設(shè)計、三相不平衡換相控制策略程序設(shè)計、電壓和電流檢測處理程序設(shè)計、智能換相程序設(shè)計和通訊模塊部分的程序設(shè)計等,其中最為關(guān)鍵的是三相電壓電流的交流采樣、對電壓電流相位的實時計算、計算相位與晶閘管觸發(fā)時刻的實時配合等程序模塊。最后將設(shè)計的整個系統(tǒng)投入運行,通過實驗以及現(xiàn)場實際應(yīng)用的數(shù)據(jù)進行分析,結(jié)果表明該系統(tǒng)能合理地調(diào)整低壓電網(wǎng)的三相負荷不平衡,使三相不平衡線路盡量接近三相平衡狀態(tài),減少了配網(wǎng)損耗,提高了電能質(zhì)量,具有很好的推廣應(yīng)用價值。
【圖文】：

圖 3.2 DSP 芯片引腳圖）穩(wěn)壓電源模塊電路是電路設(shè)計中必不可少的部分，它的作用是為整個控制系統(tǒng)提供能量的基礎(chǔ)，具有十分重要的作用。DSPIC 單片機的啟動和運行更加需要一個

無線模塊實物圖
【學(xué)位授予單位】：濟南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM761;TP273

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本文編號：2643829