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高压SVG控制器及IGBT驱动电源的研究
杨生
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高压 SVG 控制器及 IGBT 驱动电源的研究
摘 要
随着电力系统的大力发展，电网的用电负荷种类不断增加，一些大规模感性或容性负载的使用，不仅给电网电压造成波动，影响供电质量，而且产生的无功也给电力系统和用电部门带来很大的损失。因此如何改善电网的供电质量，保障电力系统的稳定运行，是本文的重要研究背景。
首先本文介绍了高压 SVG 的工作原理，分析了无功功率对电力系统的影响，说明了无功补偿的必要性，本文采用大功率 IGBT 实现控制，通过逆变单元输出电压的大小和相对电流的相位，实现无功的补偿。由于设计应用于 10kV 系统，所以采用单相链式电路的结构并在控制策略方面采用模块化设计。
本文对高压 SVG 装置控制器的硬件设计进行介绍，包括主控制器、三相分控制器、功率模块控制器等。并给出了部分原理图。最后，通过实验的方法对整个装置进行功能测试，得到了理想的无功电流输出效果。
最后本文对高压 SVG 的 IGBT 驱动电源给出了合理的设计，针对电源获取电能难的问题设计了高电压宽输入范围的开关电源，采用了从直流电容上取电的方法，在电压范围不稳定的场合下也能有稳定的输出。本文的设计方案采用单管式反激式电路，输入电压范围为直流 500V 到 1200V，输出为稳定的直流 15V。详细计算选取电路参数，优化了变压器的设计，减小纹波，抑制了开关管上的尖峰电压，并进行了仿真与试验，试验结果表明，所设计的电源电压纹波小，具有良好的稳压性能。
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