40T混合磁体外超导磁体电源柔性无功补偿的研究与设计
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 强磁场简介 | 第12-14页 |
| 1.1.1 强磁场的重要性 | 第12页 |
| 1.1.2 稳态强磁场装置 | 第12-13页 |
| 1.1.3 国内外现状 | 第13-14页 |
| 1.2 混合磁体电源概要 | 第14-15页 |
| 1.2.1 水冷磁体电源 | 第14-15页 |
| 1.2.2 外超导磁体电源 | 第15页 |
| 1.3 无功补偿 | 第15-18页 |
| 1.3.1 强磁场电源无功消耗 | 第15-16页 |
| 1.3.2 补偿需求 | 第16-17页 |
| 1.3.3 补偿方法 | 第17-18页 |
| 1.4 谐波治理 | 第18-21页 |
| 1.4.1 强磁场电源谐波的产生 | 第19-20页 |
| 1.4.2 治理需求 | 第20页 |
| 1.4.3 治理方法 | 第20-21页 |
| 1.5 强磁场电源无功补偿及谐波治理现状 | 第21-23页 |
| 1.5.1 水冷磁体电源补偿现状 | 第21-23页 |
| 1.5.2 外超导磁体电源补偿情况 | 第23页 |
| 1.6 本文主要内容 | 第23-24页 |
| 第2章 外超导磁体电源系统 | 第24-39页 |
| 2.1 外超导磁体电源结构 | 第24-25页 |
| 2.2 主回路拓扑结构 | 第25-28页 |
| 2.2.1 带平衡电抗器 | 第25-28页 |
| 2.2.2 不带平衡电抗器 | 第28页 |
| 2.3 回路参数 | 第28-38页 |
| 2.3.1 晶闸管 | 第29页 |
| 2.3.2 直流母排 | 第29-30页 |
| 2.3.3 整流变压器 | 第30-35页 |
| 2.3.4 平衡电感 | 第35-37页 |
| 2.3.5 LC滤波 | 第37-38页 |
| 2.4 本章小结 | 第38-39页 |
| 第3章 外超导磁体电源谐波及无功特性 | 第39-69页 |
| 3.1 外超导磁体电源网侧特征谐波分析 | 第39-45页 |
| 3.1.1 理想模型 | 第40-43页 |
| 3.1.2 考虑换相重叠 | 第43-45页 |
| 3.2 外超导磁体电源网侧非特征谐波分析 | 第45-60页 |
| 3.2.1 三相输入不平衡 | 第45-48页 |
| 3.2.2 晶闸管触发角不对称 | 第48-49页 |
| 3.2.3 双反星桥路环流 | 第49-53页 |
| 3.2.4 交流侧2次4次谐波电流分析 | 第53-60页 |
| 3.3 外超导磁体电源无功功率分析 | 第60-68页 |
| 3.3.1 磁体稳态运行过程中无功功率分析 | 第60-63页 |
| 3.3.2 环路调节与无功功率波动 | 第63-67页 |
| 3.3.3 系统故障与无功功率波动 | 第67-68页 |
| 3.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 第4章 补偿方案选择与动态补偿理论依据 | 第69-88页 |
| 4.1 补偿方案选择 | 第69-76页 |
| 4.1.1 各补偿方案初步设计 | 第69-73页 |
| 4.1.2 方案经济及技术分析 | 第73-76页 |
| 4.2 传统功率理论的局限 | 第76-79页 |
| 4.2.1 三相表述不严谨 | 第76-77页 |
| 4.2.2 无功功率物理意义不明确 | 第77-78页 |
| 4.2.3 功率最优性差 | 第78-79页 |
| 4.3 动态补偿理论依据 | 第79-87页 |
| 4.3.1 动态补偿理论基础 | 第79-82页 |
| 4.3.2 瞬时功率计算 | 第82-86页 |
| 4.3.3 电流瞬时值分解 | 第86-87页 |
| 4.4 本章小结 | 第87-88页 |
| 第5章 三电平SVG关键技术 | 第88-109页 |
| 5.1 补偿原理 | 第88-90页 |
| 5.2 三电平SVG物理实现上的关键技术 | 第90-101页 |
| 5.2.1 主桥路拓扑 | 第90-97页 |
| 5.2.2 交流侧电感 | 第97-101页 |
| 5.3 三电平SVG控制方法上的关键技术 | 第101-107页 |
| 5.3.1 电压同步 | 第101-103页 |
| 5.3.2 参考电流计算 | 第103-104页 |
| 5.3.3 数字低通滤波器 | 第104-106页 |
| 5.3.4 电流跟踪控制 | 第106-107页 |
| 5.4 本章小结 | 第107-109页 |
| 第6章 实验样机研制与装置工程实现 | 第109-131页 |
| 6.1 实验样机研制 | 第109-117页 |
| 6.1.1 实验样机组成 | 第109-110页 |
| 6.1.2 控制系统设计 | 第110-113页 |
| 6.1.3 软件设计 | 第113-117页 |
| 6.2 实验样机测试 | 第117-120页 |
| 6.2.1 平台简介 | 第117-118页 |
| 6.2.2 被补偿装置简介 | 第118-119页 |
| 6.2.3 补偿效果 | 第119-120页 |
| 6.3 外超导磁体电源补偿装置工程实现 | 第120-125页 |
| 6.3.1 工程实现简介 | 第120-121页 |
| 6.3.2 100kVar模块主回路器件参数 | 第121-122页 |
| 6.3.3 装置运行 | 第122-125页 |
| 6.4 补偿装置对超导磁体电源的影响 | 第125-130页 |
| 6.4.1 超导电源供电系统 | 第125-127页 |
| 6.4.2 强磁场变电站2 | 第127-129页 |
| 6.4.3 供电回路 | 第129-130页 |
| 6.4.4 影响分析 | 第130页 |
| 6.5 本章小结 | 第130-131页 |
| 第7章 28MW水冷磁体电源无功补偿装置改造初探 | 第131-149页 |
| 7.1 28MW水冷磁体电源概要 | 第131-136页 |
| 7.1.1 电源结构 | 第131-132页 |
| 7.1.2 移相变压器与48脉波整流 | 第132-135页 |
| 7.1.3 PFC补偿装置 | 第135-136页 |
| 7.2 28MW水冷磁体电源系统计算 | 第136-141页 |
| 7.2.1 单桥臂回路 | 第136-137页 |
| 7.2.2 晶闸管 | 第137-138页 |
| 7.2.3 LC滤波单元 | 第138-139页 |
| 7.2.4 母排及水冷磁体 | 第139-140页 |
| 7.2.5 换相压降 | 第140页 |
| 7.2.6 模型表达 | 第140-141页 |
| 7.3 供电系统等值模型 | 第141-148页 |
| 7.3.1 110kV变电站一次侧概况 | 第141页 |
| 7.3.2 强磁场变电站入口处电网阻抗 | 第141-142页 |
| 7.3.3 6 | 第142-144页 |
| 7.3.4 整流变压器 | 第144-146页 |
| 7.3.5 等值模型 | 第146-148页 |
| 7.4 装置升级改造思路 | 第148页 |
| 7.5 本章小结 | 第148-149页 |
| 第8章 总结与展望 | 第149-151页 |
| 8.1 总结 | 第149页 |
| 8.2 展望 | 第149-151页 |
| 参考文献 | 第151-157页 |
| 致谢 | 第157-159页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第159页 |
