dstatcom裝置算法研究及其在油田配電網(wǎng)應(yīng)用中的若干關(guān)鍵問題的解決的論文

1、摘 要隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)中大量的非線性、沖擊性和不平衡負荷不斷增加，廣大用戶對動態(tài)電能質(zhì)量的要求日益提高。D-STATCOM的輸出電流在很大的電壓變化范圍內(nèi)恒定，可實現(xiàn)從感性到容性全范圍內(nèi)的連續(xù)調(diào)節(jié)，具有輸出感性無功和容性無功的雙向調(diào)節(jié)能力，也即D-STATCOM可以實現(xiàn)對不平衡負荷和諧波負荷的補償及諧波的有效治理，研發(fā)工業(yè)化D-STATCOM裝置從而改善電能質(zhì)量，已成為現(xiàn)代電力新技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。本文致力于D-STATCOM裝置算法研究及其在油田配電網(wǎng)應(yīng)用中的若干關(guān)鍵問題的解決。文章作者通過對D-STATCOM裝置基礎(chǔ)算法的分析，提出一種基于等效系統(tǒng)的直接脈沖發(fā)生算法，通

2、過對性能的分析，提出并實現(xiàn)系統(tǒng)波形的改善；通過對算法中慣性環(huán)節(jié)不合理、負有功時負載電流過小等問題的分析解決以及降低IGBT功耗來達到降低裝置功耗，提高了裝置本身運行效率；還通過增加相序自動識別軟件、調(diào)試測試組態(tài)軟件來解決工程應(yīng)用中調(diào)試不方便問題。此外，本文對所研制的并聯(lián)電壓型三橋臂裝置D-STATCOM進行了動態(tài)模擬實驗和現(xiàn)場試運行。實驗結(jié)果表明該裝置能實現(xiàn)無功補償和諧波治理，裝置的可靠性和穩(wěn)定性明顯提高，基本能滿足在油田應(yīng)用中的需要。最后，分析了現(xiàn)有裝置的缺陷和不足，指出了裝置工業(yè)化有待改進的地方。關(guān)鍵詞：無功補償；電能質(zhì)量；諧波治理；D-STATCOM；PWM AbstractWith t

3、he developing of national economy, a large of nonlinear, impinge and unbalanced load are increasing since people for the high requirement about dynamic power qualities. Output current of D-STATCOM keeps invariant in great range of voltage variation which can realize continuous adjustments from sensi

4、tive to tolerate and the bi-directional adjustment ability about sensitive active power and tolerate reactive power output. Then, D-STATCOM can manage compensation& harmonic wave of unbalanced load harmonic load effective, improves power quality with developing industrialization D-STATCOM which have

5、 become one of important direction of modern power new technique development. This paper is focus on the resolutions of D-STATCOM device calculation research and application of the oil-field distribution net.The author suggests a direct pulse generate calculation bases on equivalent by research of D

6、-STATCOM device calculation. Point out and realize system waveform improve by analyze its function, lower device power loss by resolute unreasonable inertial link in calculation, over small load current with under active power, raises operation effective itself, raise of device operation effective.

7、Otherwise, it also increase councilors sequence auto-recognize program and debugging test model to resolute inconvenient of debug.Furthermore, this paper also carried on a dynamic simulation experiment and local trial operation. The experiment result shows that reliability and stability get improve

8、due to realize reactive compensation and harmonic management which could be satisfactory requirement in the oil-field application. At last, analyzed the insufficient of this device and which part should be improved.Keywords: Reactive compensation; Power Quality; Harmonic management;D-STATCOM; PWM目 錄

9、 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc200684902 摘 要 PAGEREF _Toc200684902 h I HYPERLINK l _Toc200684903 Abstract PAGEREF _Toc200684902 h I PAGEREF _Toc200684903 h I HYPERLINK l _Toc200684904 1 緒 論 PAGEREF _Toc200684904 h 1 HYPERLINK l _Toc200684905 1.1 常見的電能質(zhì)量問題 PAGEREF _Toc200684905 h 1 HYPERLINK l _Toc

10、200684906 1.1.1 電力系統(tǒng)諧波污染問題 PAGEREF _Toc200684906 h 1 HYPERLINK l _Toc200684907 1.1.2 電力系統(tǒng)無功補償問題 PAGEREF _Toc200684907 h 3 HYPERLINK l _Toc200684908 1.2 幾種無功補償設(shè)備及補償方式 PAGEREF _Toc200684908 h 4 HYPERLINK l _Toc200684909 1.2.1 同步調(diào)相機 PAGEREF _Toc200684909 h 4 HYPERLINK l _Toc200684910 1.2.2 并聯(lián)電容器 PAGERE

11、F _Toc200684910 h 4 HYPERLINK l _Toc200684911 1.2.3 并聯(lián)電抗器 PAGEREF _Toc200684911 h 5 HYPERLINK l _Toc200684912 1.2.4 靜止無功補償器 PAGEREF _Toc200684912 h 5 HYPERLINK l _Toc200684913 1.3 D-STATCOM裝置 PAGEREF _Toc200684913 h 6 HYPERLINK l _Toc200684914 1.3.1 D-STATCOM的發(fā)展背景 PAGEREF _Toc200684914 h 6 HYPERLINK

12、 l _Toc200684915 1.3.2 D-STATCOM裝置在國內(nèi)外的現(xiàn)狀和動態(tài) PAGEREF _Toc200684915 h 7 HYPERLINK l _Toc200684916 1.3.3 D-STATCOM的一般綜述 PAGEREF _Toc200684916 h 7 HYPERLINK l _Toc200684917 1.4 本論文的主要研究內(nèi)容 PAGEREF _Toc200684917 h 8 HYPERLINK l _Toc200684918 1.4.1 選題背景 PAGEREF _Toc200684918 h 8 HYPERLINK l _Toc200684919

13、1.4.2 論文主要研究任務(wù) PAGEREF _Toc200684919 h 9 HYPERLINK l _Toc200684920 1.4.3 論文的組織結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc200684920 h 9 HYPERLINK l _Toc200684921 2 裝置基礎(chǔ)算法 PAGEREF _Toc200684921 h 10 HYPERLINK l _Toc200684922 2.1 算法基本思路 PAGEREF _Toc200684922 h 10 HYPERLINK l _Toc200684923 2.2 系統(tǒng)參考電流的獲得 PAGEREF _Toc200684923 h 11

14、HYPERLINK l _Toc200684924 2.2.1 有功功率的計算 PAGEREF _Toc200684924 h 11 HYPERLINK l _Toc200684925 2.2.2 系統(tǒng)參考電流的計算 PAGEREF _Toc200684925 h 12 HYPERLINK l _Toc200684926 2.3 裝置參考電流的獲得 PAGEREF _Toc200684926 h 12 HYPERLINK l _Toc200684927 2.3.1 負載參考電流 PAGEREF _Toc200684927 h 12 HYPERLINK l _Toc200684928 2.3.2

15、 裝置參考電流的計算 PAGEREF _Toc200684928 h 12 HYPERLINK l _Toc200684929 2.4 裝置參考電壓的獲得 PAGEREF _Toc200684929 h 13 HYPERLINK l _Toc200684930 2.5 PWM波形產(chǎn)生 PAGEREF _Toc200684930 h 14 HYPERLINK l _Toc200684931 2.5.1 PWM技術(shù)的發(fā)展概況 PAGEREF _Toc200684931 h 14 HYPERLINK l _Toc200684932 2.5.2 PWM波形產(chǎn)生 PAGEREF _Toc20068493

16、2 h 15 HYPERLINK l _Toc200684933 2.6 裝置主電路介紹 PAGEREF _Toc200684933 h 16 HYPERLINK l _Toc200684934 3 裝置的性能分析與改進 PAGEREF _Toc200684934 h 18 HYPERLINK l _Toc200684935 3.1 改善系統(tǒng)波形 PAGEREF _Toc200684935 h 18 HYPERLINK l _Toc200684936 3.1.1 死區(qū)補償原因 PAGEREF _Toc200684936 h 18 HYPERLINK l _Toc200684937 3.1.2

17、系統(tǒng)波形的改善 PAGEREF _Toc200684937 h 18 HYPERLINK l _Toc200684938 3.2 降低D-STATCOM裝置的功耗，提高本身運行效率 PAGEREF _Toc200684938 h 18 HYPERLINK l _Toc200684939 3.2.1 算法中的慣性環(huán)節(jié)不合理問題 PAGEREF _Toc200684939 h 19 HYPERLINK l _Toc200684940 3.2.2 負有功時負載電流過小問題 PAGEREF _Toc200684940 h 27 HYPERLINK l _Toc200684941 3.2.3 降低IGB

18、T功耗 PAGEREF _Toc200684941 h 27 HYPERLINK l _Toc200684942 3.3 解決相序自動識別問題 PAGEREF _Toc200684942 h 30 HYPERLINK l _Toc200684943 3.3.1 問題的提出 PAGEREF _Toc200684943 h 30 HYPERLINK l _Toc200684944 3.3.2 基本概念 PAGEREF _Toc200684944 h 31 HYPERLINK l _Toc200684945 3.3.3 現(xiàn)場可能發(fā)生的接線情況 PAGEREF _Toc200684945 h 31 H

19、YPERLINK l _Toc200684946 3.3.4 DSP程序修改說明 PAGEREF _Toc200684946 h 33 HYPERLINK l _Toc200684947 4 在配電網(wǎng)現(xiàn)場試驗結(jié)果與分析 PAGEREF _Toc200684947 h 35 HYPERLINK l _Toc200684948 4.1 裝置投入前后諧波治理效果 PAGEREF _Toc200684948 h 35 HYPERLINK l _Toc200684949 4.2 裝置投入前后無功補償效果 PAGEREF _Toc200684949 h 37 HYPERLINK l _Toc2006849

20、50 結(jié) 論 PAGEREF _Toc200684950 h 1 HYPERLINK l _Toc200684951 致 謝 PAGEREF _Toc200684951 h 1 HYPERLINK l _Toc200684952 參考文獻42 HYPERLINK l _Toc200684953 附錄A科技文章摘譯 PAGEREF _Toc200684953 h 43 HYPERLINK l _Toc200684954 Pulse-Width Modulation Technology PAGEREF _Toc200684954 h 43 HYPERLINK l _Toc200684955 脈寬

21、調(diào)制技術(shù)簡介 PAGEREF _Toc200684955 h 491 緒 論1.1 常見的電能質(zhì)量問題 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一方面，造成電能質(zhì)量問題的因素不斷增長，如以電力電子裝置為代表的非線性負荷的使用、各種大型用電設(shè)備的啟停等；另一方面，各種復(fù)雜的、精密的、對電能質(zhì)量敏感的用電設(shè)備不斷普及，人們對電能質(zhì)量及可靠性的要求越來越高。一個計算中心失去電源2s就可能破壞幾十小時的數(shù)據(jù)處理結(jié)果而造成上百萬元的經(jīng)濟損失。在大型機器制造廠，0.1s 的電壓突降就可能造成異常的生產(chǎn)狀況和質(zhì)量破壞。當(dāng)今自動化設(shè)備控制的連續(xù)精加工生產(chǎn)線，它們對配電系統(tǒng)中的干擾異常敏感，幾分之一秒的不正常供電就可能在工廠內(nèi)

22、部造成混亂，其損失是難以估量的。這些用戶對不合格電力的容許度可嚴(yán)格到只有12 周波。現(xiàn)代化的商貿(mào)中心、銀行、醫(yī)院也是如此。上述問題的矛盾越來越突出，近段時間提出的系統(tǒng)化綜合補償技術(shù)是解決電能質(zhì)量問題的“治本”途徑。對于穩(wěn)態(tài)時的電壓質(zhì)量問題有許多成熟的措施加以解決； 但對于動態(tài)電能質(zhì)量問題, 文獻1指出依靠傳統(tǒng)的無功補償和常規(guī)的濾波裝置則不能有效地解決, 因為諸如電壓跌落(sags)、浪涌(surge)、電壓脈沖(impulse)與瞬時供電中斷(outage) 這類電能質(zhì)量問題持續(xù)的時間很短、變化很快, 并且有的電能質(zhì)量問題還伴隨著部分甚至全部的有功損失等情形。在低壓配電網(wǎng)中，諧波、電壓三相不平

23、衡、無功補償已經(jīng)成為影響電力系統(tǒng)有效運行的主要因素。1.1.1 電力系統(tǒng)諧波污染問題國際上公認的諧波含義為：“諧波是一個周期電氣量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍”。由于諧波的頻率是基波頻率的整數(shù)倍數(shù)，也常稱之為高次諧波。在國際電工標(biāo)準(zhǔn)中(IEC555-2，1982)，在國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)的文獻中定義：“諧波分量為周期量的傅里葉級數(shù)中大于1的h次分量”。IEEE標(biāo)準(zhǔn)中 (參見IEEE標(biāo)準(zhǔn)519-1981)定義：“諧波為一周期波或量的正弦波分量，其頻率為基波頻率的整數(shù)倍”。習(xí)慣上，認為電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)的供電電壓波形為工頻正弦波形，正弦周期函數(shù)在進行加、減、微分和積分等運算時仍保持正弦函數(shù)

24、的特點，所以在電網(wǎng)中要求盡可能由正弦波形的電源供電。但是由于非線性負荷的存在，電網(wǎng)電壓的波形往往偏離正弦波形而發(fā)生畸變?；儾ㄐ慰梢杂靡幌盗胁煌l率的正弦函數(shù)之和來近似。Sint項稱為基波，諧波的頻率是基波頻率的整數(shù)倍，所以Sin3t項稱為3次諧波，Sin5t項稱為5次諧波，通常將各奇次的諧波統(tǒng)稱為奇次諧波，偶次的諧波統(tǒng)稱為偶次諧波。諧波是由非線性負荷產(chǎn)生的，這些使系統(tǒng)正弦波形畸變、產(chǎn)生諧波的負荷稱為諧波源。冶金、化工等工業(yè)企業(yè)中的大量電力電子設(shè)備，以及電力機車的換流設(shè)備和電弧爐等各種非線性用電設(shè)備接入電網(wǎng)后，均向電網(wǎng)注入大量諧波電流，都屬于諧波源；發(fā)電機、變壓器和電動機等電力設(shè)備，如果參數(shù)選

25、擇不當(dāng)或設(shè)計結(jié)構(gòu)和制造工藝不良，亦向電網(wǎng)注入大量諧波，所以發(fā)電機、變壓器等電力設(shè)備也可能成為諧波源。具體來說，電力系統(tǒng)的諧波源可歸納為以下幾種類型2-3：(l) 發(fā)電電源產(chǎn)生諧波。發(fā)電機由于三相繞組在制作上很難做到絕對對稱，鐵芯也很難做到絕對均勻一致和其他一些原因，發(fā)電電源多少也會產(chǎn)生一些諧波，但一般來說很少。(2) 輸配電系統(tǒng)產(chǎn)生諧波。輸配電系統(tǒng)中主要是電力變壓器產(chǎn)生諧波，由于變壓器鐵芯的飽和，磁化曲線的非線性，加上設(shè)計變壓器時考慮經(jīng)濟性，其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上，這使得磁化電流呈尖頂波形，因而含有奇次諧波。(3) 用電設(shè)備產(chǎn)生諧波。主要為各種交直流換流裝置(整流器、逆變器)以及

26、雙向晶閘管可控開關(guān)等。晶閘管整流裝置采用移相控制，從電網(wǎng)吸收的是缺角的正弦波，從而給電網(wǎng)留下的也是另一部分缺角的正弦波，顯然在留下部分中含有大量的諧波。由于晶閘管整流裝置在電力機車、鋁電解槽、充電裝置、開關(guān)電源等許多方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用，給電網(wǎng)造成了大量的諧波。經(jīng)統(tǒng)計表明：由整流裝置產(chǎn)生的諧波占所有諧波的近40%，這是最大的諧波源變頻裝置。理想的公用電網(wǎng)所提供的電壓應(yīng)該是工頻基波電壓。諧波電流和諧波電壓的出現(xiàn)，對公用電網(wǎng)是一種污染，它使用電設(shè)備所處的環(huán)境惡化，也對周圍的通信系統(tǒng)和公用電網(wǎng)以外的設(shè)備帶來危害。歸納起來其主要危害有4-6：(l) 使電力設(shè)備產(chǎn)生附加損耗，溫度升高；(2) 使設(shè)

27、備絕緣降低，壽命縮短；(3) 引起電機的機械振動，導(dǎo)致電動機效率降低，并影響轉(zhuǎn)矩；(4) 無功補償電容器組可能引起諧波電流的放大，甚至造成諧振，使電容器使用壽命縮短；(5) 對繼電保護、自動控制裝置和計算機系統(tǒng)產(chǎn)生干擾和造成誤動作；(6) 電壓諧波畸變可導(dǎo)致電壓過零點漂移。使控制系統(tǒng)對這兩點(電壓過零點與電壓位置點)的判斷錯誤而導(dǎo)致控制系統(tǒng)失控；(7) 干擾鄰近的通信線路和鐵道信號線路的正常工作；(8) 影響測量儀表的精度，造成電能計量的誤差。1.1.2 電力系統(tǒng)無功補償問題用電設(shè)備非純阻性。有些特殊的設(shè)備（如電抗器、電容器），當(dāng)電流流過它們時，在半個周期內(nèi)，電能會轉(zhuǎn)變成磁能或場能等形式，但在

28、后半個周期內(nèi)，這些能量會轉(zhuǎn)變回電能并反送回電網(wǎng)，因此從整個周期來看，設(shè)備除了從電網(wǎng)吸收做功部分的電能外還與系統(tǒng)進行能量交換。負荷與電源的距離越遠則損耗越大，并且會占用大量的線路輸送能力。為了減小這方面損失，我們在無功負荷設(shè)備的旁邊加裝反性質(zhì)的無功負荷，使其互相進行能量交換，減小對電源的依賴，達到提高線路輸送能力及減小線損的目的。由于無功功率的存在，它對電力系統(tǒng)影響很大，會因此增加供電設(shè)備的容量，使設(shè)備及線路損耗增加，設(shè)備及變壓器的電壓降增大，使能耗增加，經(jīng)濟效益降低。通過無功補償可以提高系統(tǒng)和負載的功率因數(shù)，降低設(shè)備容量，減少功率損耗，穩(wěn)定用戶端及電網(wǎng)電壓，提高供電質(zhì)量，在三相負載不平衡時，可

29、平衡三相有功及無功負載。無功補償是無功補償電源的簡稱，指為滿足電力網(wǎng)和負荷端電壓水平及經(jīng)濟運行的要求，必須在電力網(wǎng)內(nèi)和負荷端設(shè)置無功電源，如電容器、調(diào)相機等。無功補償分為集中補償、分散補償和隨機補償，文獻7-8指出應(yīng)遵循“全面規(guī)劃，合理布局，分級補償，就地平衡；集中補償與分散補償相結(jié)合，以分散補償為主；高壓補償與低壓補償相結(jié)合，以低壓補償為主；調(diào)壓與降損相結(jié)合，以降損為主”的原則。無功補償裝置的分布，首先要考慮調(diào)壓的要求，滿足電網(wǎng)電壓質(zhì)量指標(biāo)，同時也要避免無功功率在電網(wǎng)內(nèi)的長距離傳輸，減少電網(wǎng)的電壓損耗和功率損耗。無功補償?shù)脑瓌t是做到無功功率分層分區(qū)平衡，就是要做到哪里有無功負荷就在那里安裝無

30、功補償裝置。這既是經(jīng)濟上的需要，也是無功電力特征所必需的。在接近負荷端分散補償，可減少無功功率的輸送，從而降低損耗，減少壓降，有較好的經(jīng)濟效果；集中安裝在變電站內(nèi)，則便于控制操作，有利調(diào)整電壓。變電站安裝的無功補償設(shè)備容量，一般是以在高峰負荷時，其主變壓器的功率因數(shù)達到一定數(shù)值 (如 35110kV變電站功率因數(shù)達到 0.90.95)來考慮的，其值根據(jù)計算確定。無功補償?shù)脑瓌t是就近補償，它包括基波無功補償和諧波無功補償（諧波補償）兩部分，這就把諧波抑制和無功補償聯(lián)系在一起了。諧波抑制和無功補償?shù)穆?lián)系主要有三個方面：(1) 系統(tǒng)無諧波時無功功率有固定的概念和定義。有諧波時無功功率的定義和諧波密切

31、相關(guān)，諧波除本身的問題外，還影響無功功率和功率因數(shù)。(2) 產(chǎn)生諧波的裝置也消耗基波無功功率，如電力電子裝置、電弧爐、變壓器等。(3) 補償諧波的裝置也補償基波無功功率，如LC諧波濾波器、有源電力濾波器、高功率因數(shù)整流器等。1.2 幾種無功補償設(shè)備及補償方式1.2.1 同步調(diào)相機 同步調(diào)相機實質(zhì)上是一種不帶機械負載的同步電動機，它是最早采用的一種無功補償設(shè)備，在并聯(lián)電容器得到大量采用后，它退居次要地位。其主要缺點是投資大，運行維護復(fù)雜。因此，許多國家不再新增同步調(diào)相機作為無功補償設(shè)備。但是同步調(diào)相機也有自身的優(yōu)點：(1) 調(diào)相機可以隨著系統(tǒng)負荷的變化，均勻調(diào)整電壓，使電網(wǎng)電壓保持規(guī)定的水平。電

32、容器只能分成若干個小組，進行階梯式的調(diào)壓。 (2) 調(diào)相機可以根據(jù)系統(tǒng)無功的需要，調(diào)節(jié)勵磁運行，過勵磁時可以做到發(fā)出其額定100%的無功功率，欠勵磁時還可以吸收其額定的50%的無功功率。電容器只能發(fā)出無功，不能吸收無功。(3) 調(diào)相機可以安裝強行勵磁裝置，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時，電壓劇烈降低，調(diào)相機可以強行勵磁，保持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定，因而提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。電容器輸出無功功率與運行電壓的平方成正比，電壓降低，輸出的無功將急劇下降，比如，當(dāng)電壓下降10%，變?yōu)?.9Ue時，電容器輸出的無功功率變?yōu)?.81Q，即其輸出的無功功率將下降19%，所以，電容器此時不能起到穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的作用。1.2.2 并聯(lián)電

33、容器 作為無功補償設(shè)備，電容器有以下顯著優(yōu)點： (1) 電容器是最經(jīng)濟的設(shè)備。它的一次性投資和運行費用都較低，且安裝調(diào)試簡單。(2) 電容器的損耗低，效率高?，F(xiàn)代電容器的損耗只有本身容量的0.02%左右。調(diào)相機除了本身的損耗外，其附屬設(shè)備還需用一定的所用電，損耗2%30%，大大高于電容器。(3) 電容器是靜止設(shè)備，運行維護簡單，沒有噪音。調(diào)相機為旋轉(zhuǎn)電機，運行維護很復(fù)雜。(4) 電容器的應(yīng)用范圍廣，可以集中安裝在中心變電站，也可以分散安裝在配電系統(tǒng)和廠礦用戶。而調(diào)相機則只能固定安裝在中心變電站，應(yīng)用有較大局限。并聯(lián)電容器是電網(wǎng)中用得最多的一種無功功率補償設(shè)備，目前國內(nèi)外電力系統(tǒng)中90%的無功補

34、償設(shè)備是并聯(lián)電容器。但只補償固定無功，系統(tǒng)中有諧波時，可能發(fā)生并聯(lián)諧振，使諧波放大，電容器燒毀。1.2.3 并聯(lián)電抗器 并聯(lián)電抗器是一種感性無功補償設(shè)備，它可以吸收系統(tǒng)中過剩的無功功率，避免電網(wǎng)運行電壓過高。為了防止超高壓線路空載或輕負荷運行時，線路的充電功率造成線路電壓升高，一般裝設(shè)并聯(lián)電抗器吸收線路的充電功率，同時，并聯(lián)電抗器也用來限制由于突然甩負荷或接地故障引起的過電壓從而危及系統(tǒng)的絕緣。并聯(lián)電抗器可以直接接到超高壓(275kV及以上)線路上，其優(yōu)點是：可以限制高壓線路的過電壓，與中性點小電抗配合，有利于超高壓長距離輸電線路單相重合閘過程中故障相的消弧，從而提高單相重合閘的成功率。高壓電

35、抗器本身損耗小，但造價較高。并聯(lián)電抗器也可以接到低壓側(cè)或變壓器三次側(cè)，有干式的和油浸的兩種，這種方式的優(yōu)點是造價較低，操作方便。從發(fā)展趨勢看，更多的將采用高壓電抗器。大型并聯(lián)電抗器的技術(shù)、結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)與大型電力變壓器類似，也有單相和三相，心式和殼式之分，心式還可以分為帶間隙柱的和空心式的，目前我國制造的高壓大容量并聯(lián)電抗器只采用心式結(jié)構(gòu)。心式電抗器的結(jié)構(gòu)與心式變壓器類似，但是只有一個繞組，在磁路中加入間隙以保證不飽和，維持線性。1.2.4 靜止無功補償器 靜止補償器是近年來發(fā)展起來的一種動態(tài)無功功率補償裝置，電容器、電抗器、調(diào)相機是對電力系統(tǒng)靜態(tài)無功電力的補償，而靜止補償器主要是對電力系統(tǒng)中的動

36、態(tài)沖擊負荷的補償。根據(jù)負荷變動情況，靜止補償可以迅速改變所輸出無功功率的性質(zhì)或保持母線電壓恒定。靜止補償器實際上是將可控電抗器與電容器并聯(lián)使用。電容器可發(fā)出無功功率，可控電抗器可吸收無功功率。其控制系統(tǒng)由可控的電子器件來實現(xiàn)，響應(yīng)速度遠遠高于調(diào)相機，一般只有20ms。它主要用于沖擊負荷如大型電爐煉鋼、大型軋機以及大型整流設(shè)備等。另外，在電力系統(tǒng)的電壓樞紐點、支撐點也可以用靜止補償器來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時，靜止補償器還可以抑制諧波對電力系統(tǒng)的危害。在我國湖南、湖北、廣東、河南等多個500kV樞紐變電站都采用了這種裝置。在裝了靜止補償裝置后，供電質(zhì)量顯著改善，電壓波動很小，完全在允許范圍內(nèi)，諧波

37、干擾明顯降低。在周圍廣大用戶普遍受益的同時，該廠也降低了線損，減少了電費支出，提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，獲得了良好的經(jīng)濟效益。靜止補償器的最大特點是調(diào)節(jié)快速。為了充分發(fā)揮它在需要無功功率時的快速調(diào)節(jié)能力，在正常情況下應(yīng)經(jīng)常運行在接近零功率的狀態(tài)。但因正常負荷變動引起的電壓變化過程緩慢，用一般價格比較便宜的電容器與電抗器等投切配合，完全可以滿足要求，沒有必要選用這種設(shè)備。以上幾種裝置各有利弊，都無法滿足配電網(wǎng)低壓側(cè)安裝和動態(tài)連續(xù)補償?shù)囊?，為此有些文獻11-13提出了D-STATCOM裝置，即電能質(zhì)量綜合治理裝置，是實現(xiàn)低壓配電網(wǎng)電能質(zhì)量大幅度提高和節(jié)能的先進電力電子設(shè)備。1.3 D-STATCO

38、M裝置 1.3.1 D-STATCOM的發(fā)展背景隨著電力系統(tǒng)中非線性用電設(shè)備，尤其是電力電子裝置應(yīng)用的日益廣泛，電力系統(tǒng)中的諧波污染問題也越來越嚴(yán)重，大多數(shù)電力電子裝置功率因數(shù)較低，也給電網(wǎng)帶來額外負擔(dān)，并影響供電質(zhì)量。因此抑制諧波和提高功率因數(shù)已經(jīng)成為電力電子技術(shù)和電力系統(tǒng)研究領(lǐng)域所面臨的一個重大課題。在電力系統(tǒng)迫切需要先進的輸配電技術(shù)來提高電能質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的時候，隨著電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，一種改變輸電能力的新技術(shù)靈活交流輸電系統(tǒng)（Flexible AC Transmission SystemFACTS）悄然興起9。FACTS技術(shù)是基于電力電子技術(shù)改造傳統(tǒng)交流輸電的系列技

39、術(shù)，它可以對交流電的無功（電壓）、電抗和相角進行控制，從而能有效提高交流系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，使交流輸電系統(tǒng)具有更高的柔性和靈活性，使輸電線路得到充分利用，以達到電力系統(tǒng)安全、可靠和經(jīng)濟運行的目標(biāo)。作為FACTS的核心裝置之一，靜止無功補償器STATCOM的研制和開發(fā)在國內(nèi)外引起了高度重視。STATCOM(Static CompensatorSTATCOM，即靜止補償器，亦稱Advanced Static Var GeneratorASVG，即新型靜止無功發(fā)生器)在FACTS家族中占有重要地位。就其主要原因分析如下10：(1) 從資源上講，燃料價格上漲，必須提高電力系統(tǒng)的運行效率，使得電網(wǎng)中無功潮

40、流最小，以減少系統(tǒng)的無功損耗。(2) 從經(jīng)濟上講，與具有相近容量的其他裝置的成本進行比較，美國EPRI認為在容量為160Mvar時，SVC與STATCOM的成本相同，對我國的電力系統(tǒng)經(jīng)仿真計算，合適的單機容量在100Mvar-200Mvar左右，STATCOM具有明顯的優(yōu)勢。(3) 從可靠性上講，STATCOM與同步調(diào)相機及發(fā)電機相比，維護管理簡單，可以實現(xiàn)無人值班和遠方監(jiān)控。(4) 從發(fā)展上講，許多老線路傳輸?shù)墓β蕦⒅饾u增加，這就要求通過無功功率控制來恢復(fù)系統(tǒng)的穩(wěn)定儲備，而STATCOM在無功控制領(lǐng)域有諸多優(yōu)點。1972年，日本發(fā)表了用強迫換向的晶閘管橋式電路作為調(diào)相裝置的研究論文；1976

41、年，美國學(xué)者L.Gyugyi在其論文中提出了用電力半導(dǎo)體變流器進行無功補償?shù)母鞣N方案，應(yīng)用變流技術(shù)進行動態(tài)無功補償?shù)撵o止無功補償器隨后出現(xiàn)。所謂STATCOM就是指由自換相的電力半導(dǎo)體橋式變流器來進行動態(tài)無功補償?shù)难b置。另一方面，STATCOM不僅可以用于輸電系統(tǒng)中，也可用于配電系統(tǒng)中，此時亦稱D-STATCOM (STATCOM in Distribution System)，其作用是提供或吸收無功功率，維持母線電壓穩(wěn)定，必要時還可濾除負荷產(chǎn)生的諧波。與傳統(tǒng)的補償裝置相比，STATCOM具有體積小、低電壓特性好、響應(yīng)速度快等特點，可用于電力系統(tǒng)動態(tài)電壓調(diào)節(jié)、增強系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高輸配電系統(tǒng)的電

42、能質(zhì)量等。隨著大功率全控型晶閘管GTO及IGBT的出現(xiàn)，特別是相控技術(shù)、脈寬調(diào)制技術(shù)PWM、四象限變流技術(shù)的提出使得電力電子逆變技術(shù)得到快速發(fā)展，以此為基礎(chǔ)的無功補償裝置STATCOM能夠快速平滑地吸收感性和容性無功功率，調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓、校正功率因數(shù)、平衡負荷、濾除諧波。STATCOM正以其眾多的優(yōu)越性成為研究熱點。1.3.2 D-STATCOM裝置在國內(nèi)外的現(xiàn)狀和動態(tài)迄今為止，國際上已經(jīng)投入電力運行的STATCOM來自5個國家：中國（清華大學(xué)FACTS研究所）、德國（Siemens公司）、瑞典（ABB公司）、英國（Alston公司）、日本（Toshiba和Mitsubishi公司）。由清華大學(xué)

43、FACTS研究所與河南省電力公司合作研制的20MVar的STATCOM已于2000年在河南洛陽投入運行；50MVar的STATCOM也于2005年在上海西郊變500kV電網(wǎng)投運。從國際范圍來講，目前SVC與D-STATCOM都已得到普遍的應(yīng)用。從上世紀(jì)90年代末到本世紀(jì)初，D-STATCOM在日本及歐美得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在冶金、鐵道等需要快速動態(tài)無功補償?shù)膱龊?。D-STATCOM能夠有效改善配電網(wǎng)的電能質(zhì)量可以為配電網(wǎng)中的廠礦用戶帶來可觀的經(jīng)濟效益。由此看來，國外有關(guān)電能質(zhì)量控制的研究正掀起高潮，對D-STATCOM裝置的建模、控制模式、結(jié)構(gòu)設(shè)計和不對稱控制各方面均有涉及；國內(nèi)研究也開始起

44、步，而且都是以輸電系統(tǒng)為主，發(fā)展配電網(wǎng)無功補償及諧波治理裝置在技術(shù)上、市場上均可取得預(yù)見的先機。1.3.3 D-STATCOM的一般綜述D-STATCOM裝置按照聯(lián)結(jié)方式可以分為串聯(lián)型和并聯(lián)型，按其直流側(cè)儲能元件的不同可以分為電壓型和電流型，按結(jié)構(gòu)又可以分為三橋臂、四橋臂和單相全橋4。電壓型STATCOM直流側(cè)以電容為儲能元件，主電路采用三相電壓源橋式變換電路VSC（Voltage-Source Converter),將直流電壓變?yōu)榻涣麟妷海缓笸ㄟ^串聯(lián)電抗器接入電網(wǎng)。其中電抗器起到阻尼過電流、濾除紋波的作用。電流型STATCOM直流側(cè)以電感為儲能元件，主電路采用電流源變換電路CSC（Curr

45、ent-Source Converter），將直流電流逆變?yōu)榻涣麟娏魉腿腚娋W(wǎng)，并聯(lián)與交流測的電容可以吸收換相產(chǎn)生的過電壓。在實際應(yīng)用中，由于電流型STATCOM運行效率較低，所以投入運行的絕大部分都是電壓型。STATCOM是由三相逆變器和并聯(lián)電容器構(gòu)成的，其輸出的三相交流電壓與所接電網(wǎng)電壓的三相電壓同步。連接變壓器通過的電流等于零或呈容性或呈感性取決于高低壓側(cè)電壓等級的幅值，因此整個裝置的無功功率的大小或極性都由通過它的電流來調(diào)整，從而調(diào)整輸電線路的無功功率，動態(tài)地使電壓保持在一定范圍之內(nèi)，以利于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定。STATCOM不僅可校正穩(wěn)態(tài)運行電壓，還可以在故障后恢復(fù)期間高速穩(wěn)定電壓，這點對

46、提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定十分重要，因此，對電網(wǎng)電壓的控制能力很強。由于采用門極關(guān)斷(GTO)晶閘管（小容量可選用IGBT），可避免換向失敗。理論上講，直流側(cè)電容器只是用來維持直流電壓，不需要多大容量，而且這些電容由直流電容器構(gòu)成，體積小價格低。STATCOM整體功能類似于同步調(diào)相機，但卻大為簡化。STATCOM的調(diào)節(jié)范圍大，不會發(fā)生響應(yīng)遲緩，反應(yīng)速度快，沒有轉(zhuǎn)動設(shè)備的機械慣性、機械損耗和旋轉(zhuǎn)噪聲。并且因為STATCOM是一種完全的固態(tài)裝置。所以它既能響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中的穩(wěn)態(tài)也能響應(yīng)暫態(tài)變化，它的控制響應(yīng)速度要比同步調(diào)相機快一個數(shù)量級。STATCOM是個電壓源，其電流值不受系統(tǒng)電壓的影響，所以STATCOM

47、控制電壓的能力要強。D-STATCOM是面向系統(tǒng)的補償裝置，它通過向電網(wǎng)的公共耦合點(PCC)注入電流，對負荷電流中的諧波分量進行補償，從而抑制負荷的高次諧波、不對稱、無功及閃變等有害因素對系統(tǒng)的影響，避免因負荷電流畸變引起的系統(tǒng)電壓波動或跌落現(xiàn)象。它通常安裝在網(wǎng)絡(luò)和負荷之間，與負荷相并聯(lián)。D-STATCOM采用并聯(lián)電流補償方式，其輸出電流可以在很大的電壓變化范圍內(nèi)恒定，并且可實現(xiàn)從感性到容性全范圍內(nèi)的連續(xù)調(diào)節(jié)，具有輸出感性無功和容性無功的雙向調(diào)節(jié)能力。為了減少乃至消除電力設(shè)備的諧波和無功電流對電網(wǎng)的污染，向電網(wǎng)注入與負載的無功和諧波反向電流是可行且有效的，這是典型的并聯(lián)有源濾波器對電網(wǎng)的補償

48、方法。1.4 本論文的主要研究內(nèi)容1.4.1 選題背景本論文題目及研究方向的選取，是以連續(xù)無功補償及諧波治理裝置作為對象的，利用已建立的實驗環(huán)境，可將實驗裝置接入模擬配電線路和模擬抽油機負載進行實驗；D-STATCOM裝置在今后的發(fā)展道路上有著廣闊的應(yīng)用前景。1.4.2 論文主要研究任務(wù)具體主要任務(wù)有：進行充分的文獻調(diào)研，討論D-STATCOM裝置的應(yīng)用背景和研究現(xiàn)狀，并提出配電網(wǎng)電能質(zhì)量問題分析及解決方法；分析D-STATCOM的工作原理及裝置基礎(chǔ)算法；通過算法提高諧波濾波性能，通過算法提高無功功率可調(diào)范圍，通過算法降低D-STATCOM裝置的功耗，提高本身運行效率；解決工程應(yīng)用中的調(diào)試不方

49、便問題；解決相序自動識別問題；參與現(xiàn)場調(diào)研，得出D-STATCOM裝置在油田應(yīng)用中電能質(zhì)量治理效果的評估。1.4.3 論文的組織結(jié)構(gòu)本論文第一章為緒論，分析了常見的電能質(zhì)量問題（諧波，無功等）；闡述電能質(zhì)量問題就地解決的概念；分析了現(xiàn)有治理裝置存在的不足，提出治理思路；闡述D-STATCOM的概念。第二章對D-STATCOM裝置基礎(chǔ)算法做了概述。分別闡述了裝置的基本工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理總圖，分析了系統(tǒng)參考電流的獲得、裝置參考電流的獲得、裝置參考電壓的獲得以及PWM波形的產(chǎn)生；最后對裝置主電路也做了介紹。第三章對裝置的性能進行了分析與改進。分析了改善的系統(tǒng)波形，包括死區(qū)補償、瞬時功率測量、開關(guān)

50、策略優(yōu)化、相序自適應(yīng)等；還分析了如何降低裝置功耗，提高本身運行效率。第四章為D-STATCOM裝置在油田低壓配電網(wǎng)現(xiàn)場中電能質(zhì)量治理效果的評估。分別對無功補償效果、諧波治理效果進行了現(xiàn)場試驗和結(jié)果分析。第五章為論文的總結(jié)及展望，還指出了現(xiàn)有裝置在產(chǎn)業(yè)化過程中還需要改進的地方。2 裝置基礎(chǔ)算法2.1 算法基本思路本論文所討論的D-STATCOM裝置功能實現(xiàn)原理14是，將裝置安裝在系統(tǒng)電源和負載之間，電流關(guān)系滿足以下關(guān)系：負載電流系統(tǒng)電源提供的電流裝置電流，理論上要求系統(tǒng)側(cè)是提供基波電流。由裝置采集負載電流進行分析，分解出基波電流和諧波電流，將諧波電流作為控制量去控制裝置產(chǎn)生與負載諧波電流方向相反

51、、大小相等的諧波電流，從而使得系統(tǒng)側(cè)只提供基波電流，達到諧波治理的目的。功能實現(xiàn)原理見圖2.1。圖2.1 基本結(jié)構(gòu)原理圖無功補償?shù)哪康氖菫榱颂岣吖β室驍?shù)，盡量減小系統(tǒng)電流和電壓的夾角。裝置將采得的負載電流信號進行分析，分解成與系統(tǒng)電壓同相位的有功電流和與系統(tǒng)電壓成90度夾角的無功電流；將無功電流部分作為控制信號去控制裝置使其輸出與之相反的電流，那么系統(tǒng)只需提供與電壓相角相同的有功電流，即完成了無功功率的補償。由以上的基本思路我們知道，D-STATCOM裝置控制策略需要完成的工作是根據(jù)系統(tǒng)側(cè)應(yīng)該提供的三相參考電流(正序有功基波電流)，用實測負荷電流減去參考電流得到補償裝置應(yīng)該產(chǎn)生的補償電流，再通

52、過分析數(shù)學(xué)模型將補償電流的產(chǎn)生反應(yīng)到對裝置交流側(cè)電壓的控制上，最后再反應(yīng)到對裝置的開關(guān)時間的控制上。原理見圖2.2所示。圖2.2 三相D-STATCOM結(jié)構(gòu)圖D-STATCOM的控制器應(yīng)實現(xiàn)2個功能：首先必須能實時準(zhǔn)確的檢測出負荷所需無功功率；其次必須能根據(jù)計算出的參考電流波形，實時輸出相應(yīng)波形。以下討論控制參數(shù)如何獲得。2.2 系統(tǒng)參考電流的獲得2.2.1 有功功率的計算對于三相三線制系統(tǒng)，負載有功功率的計算公式為：（2-1）根據(jù)上式可以看出，求有功功率是將AB線電壓，A相電流，BC線電壓，B相電流按式中求積求和，然后平滑濾波，數(shù)據(jù)窗寬度為N，即一個工頻周期中的采樣點數(shù)。需要注意的是，在三相

53、系統(tǒng)中存在下式關(guān)系：（2-2）2.2.2 系統(tǒng)參考電流的計算由上面基本思路可知，裝置設(shè)計的基本思想是：“系統(tǒng)只提供負載中所需的有功功率電流”，所以要將這個電流計算出來，計算的方法就是用有功功率的值去除以電壓值：（2-3）為系統(tǒng)參考電流基波有功分量幅值；為系統(tǒng)電流基波有功分量瞬時值；為本點與線電壓上升沿過零點間的角度。采用專門的測頻通道對系統(tǒng)的三相電壓進行測頻處理15，轉(zhuǎn)換成同步方波；采用DSP2407的EVA事件管理模塊的CAP1、CAP2、CAP3捕捉測頻方波信號的上升沿；構(gòu)造電流的角度與模擬通道系統(tǒng)電壓的角度保持一致，要求捕捉模擬通道三相系統(tǒng)電壓的過零點；先確認測頻通道和模擬通道同相頻率存

54、在的角差，然后通過測頻通道捕捉過零點獲取電壓的角度信號，再將角差補償進去作為模擬通道的實際過零點。采用自動校驗同步角差的方法：裝置捕捉測頻通道過零點，模擬通道的過零點是通過過零點前后的兩個采樣點線性擬合出來的?？梢圆捎昧硪环N方法，對硬件結(jié)構(gòu)作調(diào)整，在裝置未投入運行而進行廠內(nèi)調(diào)試時，模擬通道由于沒有疊加諧波認為捕捉的過零點是可靠的，同時捕捉測頻通道合模擬通道三相電壓的過零點，求出裝置上通向電壓兩路通道的固有角度差作為常數(shù)保存。當(dāng)裝置投入運行時，對模擬通道的過零點捕捉不再工作，而僅僅測頻通道捕捉過零點，將獲得的相位信號用固定角差進行補償作為構(gòu)造電流的相位，實現(xiàn)系統(tǒng)與構(gòu)造電壓的相位同步。2.3 裝置

55、參考電流的獲得2.3.1 負載參考電流負載電流可以直接測量，為了減小控制延時,對負載電流進行下一個計算周期的預(yù)測即為負載參考電流。2.3.2 裝置參考電流的計算顯然,負載電流減去系統(tǒng)參考電流后就是裝置電流：（2-4）2.4 裝置參考電壓的獲得電壓源型裝置的直接控制輸出量是電壓，因此在檢出無功諧波電流、以后，還需要進一步求出裝置輸出的參考電壓，才能進行控制，實現(xiàn)讓裝置輸出期望的無功諧波電流的目的。將D-STATCOM的簡化等效原理圖示于圖2.3。圖2.3 三相D-STATCOM等效原理圖電阻是一個等效電阻，代表裝置的整體損耗。由圖中可以得出：（2-5）如果能夠控制裝置輸出電壓、，也就是輸出了期望

56、的電流、，實現(xiàn)了補償目的。目前一個很常用的方法就是在坐標(biāo)下利用瞬時有功無功理論16檢測參考電流并求解裝置輸出的參考電流，然后利用空間電壓矢量法產(chǎn)生PWM脈沖（SVPWM）。然而這種基于坐標(biāo)系的控制方法在三相三線制系統(tǒng)中應(yīng)用時還存在著一定的缺點：1、算法中利用的是相電壓，但對三相三線制系統(tǒng)來說，精確測量相電壓有時候是很困難甚至不可實現(xiàn)的。這也是我們放棄這種方法而尋求新方法的根本原因。2、這種基于坐標(biāo)系的控制方法對電壓、電流都需要進行坐標(biāo)變換，最終求PWM脈寬時要計算三角函數(shù)，而且要先計算出矢量作用的時間再轉(zhuǎn)換為觸發(fā)脈沖時間，計算量很大，不利于數(shù)字實現(xiàn)。正是針對這些缺點，作者提出一種新的基于一個等

57、效系統(tǒng)的方法來進行補償。對式（2-5），將其中的等式兩兩相減，可得 （2-6）此時方程中的電壓全都變成了線電壓，電流變成了兩相電流之差的形式。定義： （2-7）這樣可以定義一個新的系統(tǒng)，其系統(tǒng)側(cè)“相電壓”分別為、，裝置輸出“相電壓”分別為、，裝置輸出“相電流”為、。系統(tǒng)的等效原理圖如圖2.4所示：圖2.4 三相D-STATCOM等效系統(tǒng)的等效原理圖對上圖中沒有畫出的負荷部分，同樣可以將負荷電流也都定義成兩相之差的形式： （2-8）不管原系統(tǒng)的電壓、是否對稱，在等效系統(tǒng)中各處的電壓、電流都滿足： （2-9） （2-10）針對此等效系統(tǒng)，可以完全按照處理實際三相系統(tǒng)的方法來進行參考電流的檢測和控制

58、。計算所得的數(shù)據(jù)與圖2.3等效系統(tǒng)計算數(shù)據(jù)完全一致。這樣直接利用線電壓進行求解、控制，就解決了所提出的第1個問題：基于坐標(biāo)的算法需要利用相電壓但相電壓又不易精確測量。2.5 PWM波形產(chǎn)生2.5.1 PWM技術(shù)的發(fā)展概況脈寬調(diào)制技術(shù)（Pulse Width ModulationPWM）是電力電子研究的一個重要領(lǐng)域，對于D-STATCOM來說，PWM技術(shù)是其重要的組成模塊。1964年，A.Schonung和H.Stemmier在BBC評論上發(fā)表文章，把通訊系統(tǒng)中的脈寬調(diào)制技術(shù)應(yīng)用到交流傳動中，產(chǎn)生了正弦脈寬調(diào)制的思想，從而為現(xiàn)代PWM控制技術(shù)奠定了基礎(chǔ)13。最初PWM采用模擬電路實現(xiàn)，到目前為止

59、，已經(jīng)出現(xiàn)了實時在線的全數(shù)字化方案的PWM，發(fā)展十分迅速。PWM因為具有可以實現(xiàn)變頻變壓反抑制諧波的特點，在電力電子控制系統(tǒng)占有十分重要的位置。PWM控制技術(shù)大致可以分為正弦PWM、優(yōu)化PWM及隨機PWM。最常用的PWM技術(shù)稱為正弦PWM，也就是SPWM。這種PWM的脈沖寬度按正弦規(guī)律變化，可有效抑制低次諧波，并使電機工作于近似正弦的交變電壓下，轉(zhuǎn)矩脈動比較小。優(yōu)化PWM的思想是以某個需要控制的參數(shù)（如效率最優(yōu)、轉(zhuǎn)矩脈動最小、THD最小等）為目標(biāo)對開關(guān)角進行優(yōu)化計算。隨機PWM18是在研究改善電機噪聲性能時產(chǎn)生的一種方法，其原理是隨機改變開關(guān)頻率使電機電磁噪聲近似為限帶白噪聲（在線性頻率坐標(biāo)系

60、中，各頻率能量分布是均勻的），盡管噪聲的總分貝數(shù)未變，但以固定開關(guān)頻率為特征的噪聲強度大大消弱。2.5.2 PWM波形產(chǎn)生由等效系統(tǒng)計算得到的是線電壓，不能直接套用空間矢量法來求開關(guān)元件的導(dǎo)通時間。不過不管對哪種PWM方法，其理論基礎(chǔ)都是，在一個較短的時間內(nèi)，脈沖所產(chǎn)生的沖量相等?；谶@一理論基礎(chǔ)，就可以不必拘泥于已有的產(chǎn)生PWM波的方法，從而根據(jù)在一個控制周期內(nèi)電壓脈沖的沖量相等的原則，直接在a-b-c坐標(biāo)下求解開關(guān)元件應(yīng)該導(dǎo)通的時間，得到需要的PWM波。圖2.5 PWM波形的產(chǎn)生（2-11）以圖2.5中情況（）為例：（2-12）產(chǎn)生任意電壓空間矢量的調(diào)制方法有六個扇區(qū)矢量，其它情況可依此類