级联H桥型SVG功率单元设计

级联H桥型SVG功率单元设计(论文15000字)
摘 要
随着时代的不断进步，城市空间的显得越来越拥挤，于是地铁作为城市的新型交通工具越来越多的被各大城市所使用，方便了城市人员出行的。城市地铁交通主要使用的能源是电力，所以需要对地铁城市轨道的电力进行分析近，研究如何提高能耗效率，在轨道交通供电领域引入电力系统中较为前端的SVG技术（静止无功发生器或者称为动态无功补偿），符合城市轨道交通供电技术的发展方向，符合节能降耗的趋势，具有十分重要的意义和实用价值。
本设计是主要研究地铁也是就城市轨道交通的负荷特性，地铁电力系统存在这样一些不稳定的负载，，这些负载包括全日负载规律因数低，分布不均等等问题，用传统的无功补偿不能满足地铁供电负荷特性。因此需要采用新的地铁无功补偿，这种无功补偿可调，连续且能够容、感性自由切换的。本设计是SVG (Static VarGenerator,静止无功发生器）地铁电能对地铁供电系统设计的，利用高频开关实现无功转换，SVG可以自动的根据负载特点输出无功功率大小，从而解决地铁供电系统无功补偿出现的问题。
本文介绍地铁的供电系统和无功补偿本技术，解释了地铁供电原理，分析供电负荷特性。介绍了 SVG 装置原理，用变电站的实测数据为依据，通过对其供电系统的 容量和无功功率的大小和性质进行具体分析和详细计算，在此基础上提出了针对其的 SVG设计方案，最终通过模拟试验对比和分析，验证了提出的设计方案的可行性。
关键词：地铁；牵引供电；供电系统；电能质量；无功补偿；SVG

Abstract
With the continuous progress of the times, urban space becomes more and more crowded, so the subway as a new urban transport is increasingly being used in major cities, the city staff to facilitate travel. Energy City subway main use of electricity, so the need for electricity underground near urban rail analyzed to study how to improve the energy efficiency of rail transport in the field of introduction of power supply system in a more front-end SVG technology (ASVG or called dynamic reactive power compensation), in line with the direction of development of urban rail transit power supply technology, in line with the trend of energy saving, it is of great significance and practical value.
This design is also on the main metro load characteristics of urban rail transit, subway there is some unstable power system load ,, these loads including full-day law load factor is low, uneven distribution and so on, the traditional reactive power compensation does not meet Underground power load characteristics. Therefore we need to adopt a new subway reactive power compensation, this reactive power compensation is adjustable, continuous and can volume, sensual free switching. This design is SVG (Static VarGenerator, Static Var Generator) Metro subway power supply system design, the use of high-frequency switching power conversion-free, SVG output automatically according to the size of reactive power load characteristics, so as to solve the metro power supply system reactive power compensation issues arise.
This article describes the subway system and reactive power compensation of the technology, explains the principles of subway power analysis power load characteristics. SVG devices introduced the principle of the substation with measured data as the basis, through a detailed analysis and detailed calculations of their size and nature of the capacity of power supply system and reactive power, on the basis of the SVG presented its design for the final By comparing and analyzing simulation verify the feasibility of the proposed design.
Key words: Metro; traction power supply; power supply systems; power quality; reactive power compensation; SVG

目   录
摘 要    I
Abstract    II
目   录    IV
第一章 绪论    1
第一节 选题背景和研究意义    1
    第二节 研究现状    2
一、 无功补偿技术的发展    2
二、SVG特点    3
第三节 研究目标及内容    4
第四节 本章小结    5
第二章 地铁供电系统    6
第一节 外部电源及供电方案    6
一、 集中式供电    6
一、分散式供电    8
二、混合式供电    8
第二节 主变电所    8
第三节 中压网络    9
第四节 牵引供电系统    10
第五节  动力照明系统    11
一、 降压变电所    11
二、跟随式降压变电所    12
三、冷站式跟随变电所    12
第三章 城市地铁交通供电系统的无功分析    14
第一节 城轨地铁系统中的无功问题    14
一、 功率因数定义    14
二、改善功率因数的方法    15
三、地铁供电系统中的无功领域的存在问题    15
第四章 SVG    17
第一节 SVG工作原理    17
第三节 SVG装置的拓扑结构    18
第四节 SVG装置的系统组成    19
一、控制柜    20
二、功率柜    21
三、变压器柜    23
第五节 本章小结    24
第5章 功率单元设计    25
第一节 主电路参数选择    25
一、开关器件IGBT的选择     25
二、连接电抗器的选择    26
三、 直流侧电容的选择     26
第二节  IGBT驱动电路    27
第三节  信号采样电路    28
第四节 辅助电源电路    29
第6章  系统总体设计及实验结果分析    33
第一节  系统总体设计    33
第二节 功率单元实验结果分析    34
一 、IGBT驱动电路实物电路板    34
二、 开关电源调试     38
三、功率单元调试     40
致  谢    43
参考文献    45