限流式统一潮流控制器样机设计与实验的中期报告.docx

限流式统一潮流控制器样机设计与实验的中期报告
中期报告
一、选题背景
在电力系统中，由于各种因素导致电压、电流、功率等的变化，对于稳定电网运行、提高电网质量、保证电力设备正常工作是十分重要的。因此，电力系统控制中频繁用到潮流控制器，通过调节潮流来实现对电网的控制。传统的潮流控制器通常采用抽样式，但其精度较低。而限流式统一潮流控制器在控制精度、实时性等方面优于传统潮流控制器，成为电力系统控制中研究的热点。本项目旨在设计一种限流式统一潮流控制器系统样机，并进行实验验证。
二、研究目标
1.设计出限流式统一潮流控制器系统样机；
2.完成限流式统一潮流控制器系统的硬件实现与软件设计；
3.进行实验验证并分析结果。
三、研究内容
1.系统框图设计
根据限流式统一潮流控制器控制要求，绘制系统框图，包括采样电路、ADC转换、FPGA控制器、输出驱动电路等模块。
2.硬件设计
（1）采样电路设计
采样电路负责将电网中的电压、电流信号采样并转换为模拟电压信号输入ADC，要求采样电路精度高、采样速率快、抗干扰性强。本设计采用三相两路电压、三相三路电流采样。
（2）ADC转换电路设计
ADC转换电路负责将模拟电压转换为数字信号，要求转换精度高、动态范围宽、失调小、抗干扰能力强。本设计采用高速、高精度ADC芯片。
（3）FPGA控制器设计
FPGA负责控制采样、转换、输出，并进行算法实现，也是本设计的核心部分。FPGA的主频和容量需进行合理选择。
（4）输出驱动电路设计
输出驱动电路负责将FPGA输出的数字信号转换为模拟电流输出。本设计采用数字电流输出电路。
3.软件设计
搭建FPGA开发环境，并进行算法设计与编程，主要包括潮流方程的求解、限流控制算法的实现等。
4.实验验证
完成上述硬件和软件设计后，进行系统搭建和实验验证，考察系统的实时性、稳定性、控制精度等性能指标，并进行数据分析和算法优化等。
四、进度计划
本项目总计8周，预计进度如下：
第1-2周：系统框图设计、硬件设计；
第3-4周：软件设计；
第5-6周：系统搭建和实验验证；
第7-8周：数据分析和算法优化、撰写论文。
五、预期成果
本项目预期成果为：
1.设计出一种限流式统一潮流控制器系统样机；
2.完成限流式统一潮流控制器系统的硬件实现与软件设计；
3.实验验证并分析结果，得出系统的性能指标；
4.撰写研究论文，形成完整的研究报告。
六、参考文献
[1]计梓瑶,李后伟.潮流控制器发展现状与趋势[J].华电技术,2017,37(05):31-34.
[2]熊文娟,解成,刘玲.基于DSP的数字限流潮流控制研究[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2017,30(04):40-45.
[3]黄启镇,叶霞.高精度数字限流潮流控制器的研究[J].华电技术,2016,36(07):49-53.
[4]孙建东.限流式统一潮流控制研究与实现[D].山东师范大学,2017.