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大量非线性负载的使用造成电网无功功率不足、功率因数低等问题十分严重。为此,对系统进行有效地无功补偿以提高供电质量有重大意义。本文结合国内外无功补偿装置发展应用现状,以快速补偿无功和改善负载不平衡状况为要求,选定TCR+FC型SVC作为研究课题。 本文详细阐述了TCR+FC型SVC的工作原理和主体结构。深入研究了三相四线制不对称负载低压配电网的无功补偿策略,分析了三相零序补偿网络的原理,在斯坦门茨(C.P.Steinmetz)平衡化补偿原理的基础上结合对称分量法推导出三相补偿电纳的计算公式,并说明了该控制策略的实现方法。设计选用TI公司生产的TMS320F2812型DSP芯片作为无功补偿系统的运算控制核心,对系统的具体硬件电路进行了较为详细的设计,其主要包括信号采集及调理电路、晶闸管触发及保护电路、电源电路、按键电路及其他辅助电路,结合Multisim软件对相关电路进行仿真以确保设计的有效性,此外,简单介绍了硬件抗干扰的措施。软件设计遵循模块化原则,结合控制策略及硬件电路给出了系统主要模块的程序流程图。采用了CCS3.3集成开发环境对系统软件进行编程。 最后利用仿真软件MATLAB建立了简易TCR+FC型SVC仿真模型,分析了晶闸管触发角和无功功率、基波电流的关系,并通过仿真结果验证设计的可行性。