并聯(lián)型復(fù)合電能質(zhì)量擾動及補償?shù)目刂品椒ㄅc實現(xiàn).pdf

1、本文圍繞電能質(zhì)量擾動發(fā)生和補償兩方面展開,主要從并聯(lián)型復(fù)合電能質(zhì)量擾動及補償裝置的主電路拓?fù)?、控制方法以及實驗進行了分析和研究。
　　 本文的主要工作包括以下幾個方面:
　　 (1)傳統(tǒng)型電能質(zhì)量裝置主電路拓?fù)渲饕槍o功性質(zhì)的電能質(zhì)量問題,如諧波電流和無功功率。本文提出了一種以背靠背H橋作為三相四線制電能質(zhì)量裝置主電路基本單元,具有較強有功功率調(diào)節(jié)能力。PWM整流側(cè)采用單相多繞組變壓器并聯(lián)方式,用以提高整流側(cè)輸入電流容

2、量,逆變側(cè)采用(N+1)個H橋,用以提高逆變側(cè)接入系統(tǒng)電壓等級,可以實現(xiàn)電能質(zhì)量裝置的模塊化和大容量化； N個H橋采用級聯(lián)方式,1個H橋采用差異化連接方式,在主電路上為基波電流與諧波電流的獨立控制提供硬件基礎(chǔ)；
　　 (2)在并聯(lián)型復(fù)合電能質(zhì)量擾動發(fā)生裝置上提出了一種三相四線制大容量可控交流電力電子負(fù)載模擬系統(tǒng),利用正交電壓矢量實現(xiàn)了電力電子負(fù)載的開環(huán)控制,并提出了一種基于dq坐標(biāo)系的閉環(huán)功率因數(shù)控制,可以實現(xiàn)功率因數(shù)(O～1)

3、超前或者滯后的精確控制；
　　 (3)在諧波電流發(fā)生控制策略中,針對級聯(lián)型主電路拓?fù)涮岢隽艘环N基于電壓源模型的開環(huán)控制策略,逆變器輸出諧波電壓作用于串聯(lián)電抗器向系統(tǒng)注入電流,具有結(jié)構(gòu)簡單控制容易實現(xiàn)的特點；針對差異化連接的主電路拓?fù)?提出了一種基于電流源模型的電感電流滯環(huán)控制模式,可以實現(xiàn)諧波電流和基波電流的獨立控制；
　　 (4)對電流正弦波波動進行了理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo),得出了間諧波電流是引起電流波形低頻正弦波波動的一

4、個內(nèi)在因素,推導(dǎo)了間諧波頻率和電流波動頻率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,并用迭代法計算的電流有效值判斷電流是否發(fā)生低頻正弦波波動,再用多周期電流數(shù)據(jù)進行離散傅里葉分析,仿真和實驗結(jié)果驗證了本文關(guān)于間諧波電流和電流波動關(guān)系的理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)是正確的；
　　 (5)在分析了電能質(zhì)量擾動發(fā)生裝置主電路拓?fù)浜涂刂撇呗曰A(chǔ)之上,提出了電能質(zhì)量補償裝置的控制策略,在傳統(tǒng)諧波補償和無功補償?shù)幕A(chǔ)之上,提出了一種基于系統(tǒng)擾動分量等于零的電能質(zhì)量統(tǒng)一補償策略

5、,具有檢測簡單和容易實現(xiàn)的特點,但具有穩(wěn)態(tài)工作點飄移的缺點,在此基礎(chǔ)之上進行改進,引入了補償裝置輸出d軸電流等于零的閉環(huán)控制策略,具有補償效果好控制簡單易行的特點；
　　 (6)利用電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD/EMTDC,建立并聯(lián)型復(fù)合電能質(zhì)量擾動及補償裝置的仿真模型,并對各種電能質(zhì)量擾動及補償問題進行了仿真分析,最后利用DSP+FPGA數(shù)字控制系統(tǒng),一套400V/100kVA實驗樣機實現(xiàn)了并聯(lián)型復(fù)合電能質(zhì)量擾動發(fā)生及補償裝置的