上海电力大学专升本本科毕业设计（论文）开题报告模板

2026-04-08 09:01:11毕业论文135

上海电力大学专升本本科毕业设计（论文）开题报告模板

选题依据（选题的背景、意义、目的、国内外现状分析等，不少于800字。）

背景：在电网中由于大量感性负载的存在，使线路电压与线路电流在相位上存在一个角度差，这样就引出了无功功率的概念。无功功率是一个反映电源与负载间的能量交换的物理量，它的大小表明了电源与负载间能量交换的幅度，本身并不消耗能量。同时，无功功率在系统中的流动对电力系统本身也产生了很大的影响。在工业和生活用电负载中，感性负载占有很大比例。异步电动机、变压器、荧光灯等，都是典型的感性负载。异步电动机和变压器所消耗的无功功率在电力系统所提供的无功功率中占很大比例。电力系统中的电抗器和架空线等也消耗一些无功功率。近年来，电力系统中非线性用电设备，特别是电力电子装置的应用日益广泛，而大多数电力电子装置功率因数较低，工作时基波电流滞后于电网电压，要消耗大量的无功功率，也给电网带来额外负担，并影响供电质量。因此，提高功率因数已成为电力电子技术和电力系统研究领域所面临的一个重大课题，正在受到越来越多的关注。凡是安装有低压变压器地方及大型用电设备旁边都应该配备无功补偿装置（这是国家电力部门的规定），特别是那些功率因数较低的工矿、企业、居民区必须安装。大型异步电机、变压器、电焊机、冲床、车床群、空压机、压力机、吊车、冶炼、轧钢、轧铝、大型交换机、电灌设备、电气机车等尤其需要。居民区除白炽灯照明外，空调、冷冻机等也都是无功功率不可忽视的耗用对象。农村用电状况比较恶劣，多数地区供电不足，电压波动很大，功率因数尤其低，加装补偿设备是改善供电状况、提高电能利用率的有效措施。
意义：1、无功发生器可以改变设备的利用率，提高负荷的功率因数。因此在输送相同的有功功率可使设备容量得以减少，从而节省设备的投资，反之，在设备容量一定的情况下，可使电网或设备输送有功功率的能力增加。2、改善电压的稳定性。电网运行时若因大量输送无功功率，还将造成电压损失，增加线路损耗，影响供电电压质量。3、提高电网的传输的能力。许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。因此供电系统需要有功和无功。在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有有效利用的程度，所以我们希望功率因数越大越好。这样视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。
目的：解决电力电子装置产生的低功率因数问题不外乎两种途径：一种是对电力电子装置本身进行改进，使其不产生谐波也不消耗无功功率，或根据需要对其功率因数进行调节；另外一种是装设无功补偿装置，如无功功率补偿器等，设法对无功进行补偿。前一种方法是对现有电力电子设备进行大规模更新，代价较大，并且只适用于作为主要谐波源的电力电子装置，因此有一定的局限性。而后一种方法则适用于各种谐波源和低功率因数设备，并且方法简单，已得到广泛应用。
国内外现状分析：目前我国常用的无功调节设备仍为机械式并联电抗器、投切电容器，这些静止型调压手段，因调节不连续、响应速度慢，很难满足系统运行方式快速变化时的需求。而另一种调压装置SVC，响应速度很快，使得在电压低时，无法提供所需的无功支持，因此应付突发事件的能力较弱，并且为了抑制谐波的含量。更重要的是，SVG使用的电抗器和电容元件远比SVC中使用的电抗器和电容元件要小，这将大大缩小装置的成本。SVG具有如此优越的性能，显示了动态无功补偿装置的发展方向。国内大量开始应用SVG在实际工程中的是2010年之后，并且由于产品成熟度低、技术门槛高，实际产生的各种问题颇多，主要体现在：1、SVG作为链式结构的产品，每相均有若干链结串联组成，每个链接均需通过同步的脉宽进行控制内部换流器的导通关断。这使得控制算法的技术门槛高。本来SVG设计的初衷是稳定电压和快速响应，然而控制算法和控制软件结构是目前国内的瓶颈。这导致了其实际运行中不但无法稳定电压，反而由于感、容输出交错，引起母线电压的振荡；2、一些厂家对SVG链接结构没有足够重视，导致设计的产品存在如干扰、母排杂散电感过大、散热不合理等诸多问题。这些都使得内部换流器件的安全受到威胁，经常出现如炸机、器件击穿的情况。

研究的主要内容和方法

1.研究目标和研究内容
(1)静止无功发生器的基本结构和工作原理。
(2)瞬时无功功率理论及其在静止无功发生器中的应用。
(3)静止无功发生器的直接电流控制方法。
(4)静止无功发生器的间接电流控制方法。
(5)根据SVG的工作原理设计整个控制电路的电路图。在软件方面设计能够实现SVG控制的各个功能模块的流程图。
(6)利用MATLAB进行了仿真试验，根据仿真结果讨论静止无功补偿器的优越性能。

2.拟采取的研究方法、技术路线和/或实验方案
（1）通过查阅相关文献以及资料了解并掌握静止无功发生器的基本结构和工作原理。
（2）学习并掌握MATLAB仿真软件的使用方法。
（3）运用MATLAB软件，对静止无功发生器的仿真模型进行系统仿真。
（4）仿真测试静止无功发生器的无功补偿效果。
（5）仿真测试静止无功发生器的动态补偿性能。

参考文献（不少于8篇）

[1] 孙晓娟，靳红梅.基于MATLAB的静止无功发生器系统仿真[J].西安科技大学学报2015.
[2] 赵国鹏，韩民晓，刘进军.基于间接电流控制方法下系统稳定性的静止无功发生器参数设计[J]．华北电力大学学报2017.
[3] 王建赜，胡晓光，纪延超，杨梅.静止无功发生器并联运行控制方法研究[J] .哈尔滨工业大学学报 2016.
[4] 郭继坤，牛俊涛，姚健。静止无功发生器（SVG）的分析与研究[J].电气与信息工程 2009
[5] 翁利民,舒立平.静止无功发生器（SVG）简介[J] 武汉钢铁设计研究总院院报 2012.
6、李旷，刘进军，魏标，王兆安.静止无功发生器补偿电网电压不平衡的控制及其优化方法[J]. 西安交通大学学报 2018.
7、王鹏，付周兴. 静止无功发生器的设计与实现[J].西安科技大学学报 2015.
8、戴宪滨，蔡国忱，刘建军.静止无功发生器主电路器件的选择[J]. 铁道工程学报，2012.
9、李可，卓放，李红雨，王兆安. 直接电流控制的静止无功发生器研究[J]西安交通大学学报 2013.

进度安排

周次	毕业设计(论文个阶段内容）	日期
1	开题阶段（初步开题、师生互动、论文题目确定）	2022.3.1-3.31
2	查阅文献，确定毕业设计课题	2022.3.1-3.31
3	提交课题选题申请表	2022.3.1-3.31
4	撰写开题报告及提交开题报告	2022.4.1-4.14
5	复习有功及无功功率的基本原理	2022.4.15-5.31
6	掌握静止无功发生器的基本结构和工作原理	2022.4.15-5.31
7	学习MATLAB仿真软件应用	2022.4.15-5.31
8	论文中期检查	2022.6.1-6.15
9	撰写论文准备工作	2022.6.16-6.30
10	论文写作及指导老师修改	2022.7.1-8.31
11	论文写作及指导老师修改	2022.7.1-8.31
12	论文写作及指导老师修改	2022.7.1-8.31
13	提交论文初稿	2022.9.1-9.9
14	论文修改	2022.9.10-9.30
15	论文完成提交指导教师并汇总	2022.10.1-10.9
16	论文答辩	2022.10.10-11.10

附件（请另附页，单独成册。）

1. 毕业设计课题申请表
2. 文献综述（二级院部选择安排）

校外指导教师（签字）：校内指导教师（签字）：

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