動態(tài)電壓恢復(fù)器的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)自動化程度不斷提高，計算機、自動流水線設(shè)備等敏感負荷的應(yīng)用使得電力用戶對電能質(zhì)量的要求越來越高。電能質(zhì)量諸多問題中，由電壓波動，尤其是電壓瞬時跌落造成的危害最為普遍。動態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)是解決電壓質(zhì)量問題最有效的工具之一。本文針對DVR的主電路結(jié)構(gòu)，控制算法方面開展研究工作，取得如下成果： 本文主要分析了主電路結(jié)構(gòu)中耦合單元和逆變單元，指出在中壓配電網(wǎng)絡(luò)中，采用串聯(lián)變壓器耦合是一個較好的選擇；采用三相

2、全橋結(jié)構(gòu)可以給控制策略的選擇和設(shè)計帶來了更多的靈活性。對比了傳統(tǒng)前饋控制與反饋控制的特點，指出前饋控制模式具有響應(yīng)速度快、控制方法簡單等優(yōu)點，但負載適應(yīng)能力差；反饋控制有較高的穩(wěn)定裕度，但是增加了延時。提出了天津鋼管集團股份有限公司的DVR具體應(yīng)用方案，在每段母線上安裝容量與該段母線負荷相匹配的DVR，遇到倒閘等特殊情況，可將DVR處于機械旁路狀態(tài)。這樣既保證了每段母線下負荷的安全，又可以降低成本。該方案具有諧波特性好、高可靠性、容量可

3、擴展以及運行效率高等特點，但是也在著電壓等級低、成本較高、控制復(fù)雜問題。改進DVR應(yīng)用方案，引入變壓器耦合型DVR提高應(yīng)用電壓等級，提出了變壓器耦合控制策略，有效地抑制了變壓器激磁涌流問題；采用級聯(lián)動態(tài)電壓恢復(fù)器結(jié)構(gòu)，把兩條饋線上的DVR通過一個直流電容連接起來，當(dāng)饋線1發(fā)生電壓跌落時，其中一個DVR補償其電壓跌落，而另一個DVR對直流電容器充電，從而維持電容器的電壓穩(wěn)定，既可持續(xù)有效地補償電壓，又可降低DVR的成本；針對DVR控制難度

4、大問題，設(shè)計了一種基于自抗擾控制技術(shù)的DVR非線性控制器，通過擴張狀態(tài)觀測器來估計系統(tǒng)內(nèi)部模型的不確定性與外部擾動，然后利用非線性反饋控制律進行補償，使控制律僅與系統(tǒng)的給定輸入和輸出有關(guān)，節(jié)省了DVR檢測硬件成本，簡化了的控制過程，控制原理簡單，便于工程實現(xiàn)，仿真分析表明控制器具有良好的控制效果，同時對于系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)的不確定性和外部擾動的變化具有很強的適應(yīng)性和魯棒性。 本文對變壓器耦合型DVR進行了樣機實驗研究，說明了裝置結(jié)構(gòu)、