應用于動態(tài)電壓恢復器的雙級矩陣變換器研究.pdf

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)對工藝水平要求的提高，生產(chǎn)過程對電能質(zhì)量的要求不斷提高。電壓跌落已經(jīng)成為出現(xiàn)頻率最高、影響最嚴重的電能質(zhì)量問題。動態(tài)電壓恢復器（Dynamic Voltage Restorer,DVR）是治理動態(tài)電能質(zhì)量問題和保護敏感負載的重要設備。目前，實際應用中的DVR存在著一些不足：有儲能裝置DVR結構體積大、設備造價、維護費用高，集成度低，無儲能 DVR多級變換結構響應慢、效率低、諧波含量高和控制電路復雜，這些問題在一定程度上限制了

2、DVR的應用范圍。
　　現(xiàn)有的DVR可以分為兩大類：有儲能DVR和無儲能DVR。有儲能DVR包括儲能裝置和變換裝置，無儲能DVR一般采用交-直-交兩級變換器，中間直流環(huán)節(jié)需要直流電容。與有儲能的DVR相比，采用交-交變換器變換器的DVR不需要儲能裝置，因此功率密度、高集成度可以提高，成本更低；與傳統(tǒng)的交-直-交兩級變換器比較，交-交變換器減少了功率變換次數(shù)和去掉了直流電容，具有高效率、低成本、高可靠性的優(yōu)點。為此，本文將能夠?qū)崿F(xiàn)交

3、-交變換的雙級矩陣變換器應用于DVR拓撲，以提高DVR功率密度、輸入輸出性能，擴展DVR的應用范圍為目標，對應用于動態(tài)電壓恢復器的雙級矩陣變換器進行研究，本文主要做了一下幾個方面的工作：
　　首先，分析了動態(tài)電壓恢復器和電壓跌落的補償原理，然后分析了傳統(tǒng)矩陣變換器的原理及其與雙級矩陣變換器的內(nèi)在聯(lián)系。確定了基于雙級矩陣變換器的動態(tài)電壓恢復器（TSMC-DVR）拓撲，并且介紹了拓撲組成和各部分的功能。
　　其次，在三相輸入電壓

4、正常的情況下，對TSMC-DVR中雙級矩陣變換器的雙空間矢量調(diào)制策略進行了理論分析，并對 TSMC輸入功率因數(shù)調(diào)節(jié)、電壓傳輸比調(diào)節(jié)、整流級零電流換流的原理和方法進行了理論推導。同時，針對補償敏感負載電壓跌落時，TSMC-DVR輸入電壓也會發(fā)生跌落，研究了 TSMC-DVR非正常電壓輸入情況下的修正策略，減弱電壓跌落對補償效果的影響。綜合分析了輸入無功功率與電壓傳輸比、負載功率因數(shù)間的關系，為TSMC-DVR輸入無功功率控制提供了理論依據(jù)

5、。建立了TSMC-DVR的數(shù)學模型，設計了基于輸入電壓和負載電壓的前饋-反饋控制策略，推導了控制環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。針對三相電壓對稱跌落和不對稱跌落閉環(huán)控制，設計了用于前饋-反饋的單序、雙序控制，提高輸出性能。
　　最后，在 Matlab/Simulink搭建了 TSMC-DVR系統(tǒng)的仿真模型，先對模型結構、調(diào)制策略和控制策略子模塊進行了介紹，然后在三相和單相電壓跌落情況下，分別對TSMC-DVR補償電壓跌落的效果進行了仿真分析，仿真