統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器檢測(cè)與補(bǔ)償控制策略研究.pdf

1、隨著工業(yè)化和信息化進(jìn)程的加快，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷組成日益復(fù)雜化、多樣化，電壓和電流問題往往相伴出現(xiàn)在配電系統(tǒng)中，如何保證并改善電能質(zhì)量，已成為電力研究領(lǐng)域亟需解決的關(guān)鍵難題之一。統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器（UPQC）是一種具有綜合補(bǔ)償能力的電能質(zhì)量調(diào)節(jié)裝置，其以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ)，兼具動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)、諧波電流和無功功率補(bǔ)償能力，可同時(shí)滿足配電系統(tǒng)中對(duì)電壓和電流質(zhì)量問題的抑制需求，具有廣闊的發(fā)展前景和實(shí)用研究?jī)r(jià)值。
　　首先，本文在無中線三相三線

2、制UPQC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了三相靜止坐標(biāo)系下分別基于開關(guān)函數(shù)和占空比描述的數(shù)學(xué)模型，特別的，為方便控制器設(shè)計(jì)，基于狀態(tài)空間平均理論建立了同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的低頻模型；對(duì)比分析正弦、非正弦條件和瞬時(shí)功率理論中功率定義的異同點(diǎn)，并基于瞬時(shí)功率理論計(jì)算UPQC內(nèi)部功率流，獲取內(nèi)部有功和無功潮流圖。
　　其次，針對(duì)硬件鎖相環(huán)和軟件鎖相環(huán)存在的缺陷，基于虛擬正余弦函數(shù)表和低通濾波器，提出一種簡(jiǎn)化的無鎖相環(huán)UPQC補(bǔ)償量檢測(cè)算法，在電網(wǎng)畸變

3、和不平衡狀態(tài)下能夠準(zhǔn)確計(jì)算出補(bǔ)償量，并減少DSP計(jì)算量；在分析硬件延時(shí)對(duì)補(bǔ)償量檢測(cè)結(jié)果影響的基礎(chǔ)上，從修正同步旋轉(zhuǎn)變換中參考角度出發(fā)進(jìn)行硬件延時(shí)補(bǔ)償，并通過增加一個(gè)內(nèi)反饋環(huán)來補(bǔ)償LPF的計(jì)算延時(shí)。
　　再次，針對(duì)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型中的耦合現(xiàn)象分別在兩相靜止坐標(biāo)系和兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下對(duì)電壓、電流補(bǔ)償單元采用完全解耦和不完全解耦PI控制；針對(duì)PI控制存在的諸多缺陷，并考慮電壓、電流補(bǔ)償單元的協(xié)調(diào)控制，將電網(wǎng)電流和負(fù)荷電壓分別看作電壓和電流

4、補(bǔ)償控制中的不確定，采用具有強(qiáng)魯棒性能的滑模變結(jié)構(gòu)控制方法進(jìn)行補(bǔ)償量跟蹤，結(jié)合電壓、電流補(bǔ)償單元的不同特點(diǎn)，將電壓補(bǔ)償單元轉(zhuǎn)化為解耦的逆系統(tǒng)處理，分別選取不同的滑模面，設(shè)計(jì)相應(yīng)滑?？刂破?，并對(duì)其穩(wěn)定性條件進(jìn)行界定，研究結(jié)果表明，基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的UPQC具有很好的補(bǔ)償效果和魯棒性能。
　　最后，為拓展傳統(tǒng)UPQC功能，使其具備UPS特征，提出一種由傳統(tǒng)UPQC和超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)共同構(gòu)成的超級(jí)電容儲(chǔ)能型電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器。針對(duì)電網(wǎng)斷電