基于雙四橋臂拓撲結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器控制及檢測方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類精密儀器和設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用。而另一方面，配電網(wǎng)中具有非線性、沖擊性和波動性特征的負載也正在急劇增加，使得電能質(zhì)量問題日益嚴峻。統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(Unified Power Quality Conditioner, UPQC)是具有電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)的一體化設(shè)備，兼有有源電力濾波與動態(tài)電壓恢復(fù)的功能。它不僅能夠?qū)χC波電流和無功電流進行補償，而且還能夠快速補償配電網(wǎng)電壓中的驟升、驟降、波動、閃變、相電壓不平衡

2、以及短時供電中斷等問題，得到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。
　　本文全面研究了UPQC的電路結(jié)構(gòu)、補償指令檢測方法和控制問題，具體工作為:
　　1、為了優(yōu)化UPQC的電路結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)解耦控制，采用雙四橋臂拓撲，構(gòu)建了一種新穎的UPQC主電路結(jié)構(gòu)。通過對UPQC單相等效電路模型的分析，研究了所構(gòu)建UPQC主電路結(jié)構(gòu)的特性和不同工作模式下的功率流動情況。經(jīng)過分析其在直接控制方式和間接控制方式下的工作原理，表明兩種控制方式下UPQC的串并聯(lián)側(cè)

3、變流器的補償任務(wù)是一致的。
　　2、針對補償指令生成過程中傳統(tǒng)檢測方法在檢測精度和實時性之間存在矛盾的問題，提出了一種改進的最小均方差(Least Mean Square，LMS)自適應(yīng)濾波算法。通過將其與瞬時無功功率法相結(jié)合，實現(xiàn)了諧波無功電流的快速檢測和電壓擾動的快速識別。另外在電壓補償指令生成過程中，通過設(shè)計復(fù)合電壓補償策略，確保UPQC電壓補償?shù)膬?yōu)化和負載電壓的平滑過渡。
　　3、針對電壓跟蹤控制和電流跟蹤控制問題，

4、分別提出了一種基于滑模軟切換的四橋臂動態(tài)電壓恢復(fù)器（Dynamic Voltage Restorer, DVR）解耦控制方法和一種基于三維空間矢量調(diào)制（3D Space Vector Pulse Width Modulation，3D-SVPWM）技術(shù)的四橋臂有源電力濾波器(Active Power Filter,APF)控制方法?；＼浨袚Q解耦控制算法以四橋臂解耦控制為基礎(chǔ)，采用改進趨近律算法確保了控制誤差的快速收斂和抖振現(xiàn)象的抑制。

5、基于3D-SVPWM方法的電流跟蹤控制算法將滯環(huán)空間矢量控制方法推廣到三維空間，通過選擇APF最佳控制矢量，實現(xiàn)了四橋臂變流器的高性能電流控制。
　　在MATLAB/Simulink環(huán)境下，對基于雙四橋臂拓撲結(jié)構(gòu)的UPQC控制及檢測方法進行仿真。仿真結(jié)果表明:1、本文所提的檢測方法具有良好的快速性和精確度，能夠保證UPQC補償信號的實時快速檢測;2、所提出的控制方法保證了控制誤差的快速收斂性，減小了穩(wěn)態(tài)誤差，具有良好的動靜態(tài)性能;