級聯(lián)多電平動態(tài)電壓恢復(fù)器的補(bǔ)償與控制策略研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn)和工業(yè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，以計算機(jī)或微處理器為核心的先進(jìn)設(shè)備對電能質(zhì)量和供電可靠性都提出了比傳統(tǒng)設(shè)備更苛刻的要求。國內(nèi)外大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在諸多的電能質(zhì)量問題中尤以電壓暫降問題發(fā)生的頻率最高，影響最為嚴(yán)重，造成的經(jīng)濟(jì)損失最大。因此，進(jìn)一步認(rèn)識并解決電壓暫降問題是電力科研工作者所面臨的一個重要課題。動態(tài)電壓恢復(fù)器(DynamicVoltage Restorer,DVR)是近幾年興起的一類串聯(lián)型電能質(zhì)量補(bǔ)償裝置，且特

2、別適合用于補(bǔ)償電壓暫降問題，與其他電能質(zhì)量問題治理裝置相比，DVR具有結(jié)構(gòu)簡單、裝置成本低、補(bǔ)償效率高等優(yōu)勢。
　　本文重點研究了DVR裝置的補(bǔ)償與控制策略，并詳細(xì)分析了DVR的工作原理以及主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了提高DVR的輸出電壓等級，降低裝置的運行成本，DVR的逆變器結(jié)構(gòu)采用級聯(lián)多電平技術(shù);針對傳統(tǒng)的最小能量補(bǔ)償方法存在的不足，本文提出了一種改進(jìn)的級聯(lián)多電平逆變器最小能量補(bǔ)償方法，同時在DVR的控制策略方面提出了一種新穎的復(fù)合控

3、制策略并應(yīng)用于逆變器的控制系統(tǒng)。仿真分析與結(jié)果都驗證了本文所提出的級聯(lián)多電平DVR補(bǔ)償與控制策略的可行性。
　　論文主要完成了以下工作:
　　(1)介紹了DVR裝置的工作原理并詳細(xì)分析了其組成部分、主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的類型等，在此基礎(chǔ)之上選擇級聯(lián)多電平技術(shù)應(yīng)用于DVR的逆變器結(jié)構(gòu)中，分析比較了幾種典型的DVR電壓暫降檢測方法、補(bǔ)償方法與控制策略。
　　(2)鑒于傳統(tǒng)最小能量補(bǔ)償方法的不足，提出了一種改進(jìn)的級聯(lián)多電平逆變器最

4、小能量補(bǔ)償方法，該方法物理意義明確，在確定DVR向系統(tǒng)注入最小功率條件時簡潔方便，并且能夠進(jìn)一步減少DVR裝置在進(jìn)行補(bǔ)償工作時的能量消耗，有效地延長DVR的工作時間。分析了該方法的原理、補(bǔ)償特性以及其實現(xiàn)步驟。
　　(3)為提高DVR裝置中級聯(lián)多電平逆變器的運行性能，使得DVR裝置在補(bǔ)償電壓暫降的同時能夠進(jìn)一步改善系統(tǒng)電壓的諧波特性，提出一種基于比例積分PI和改進(jìn)比例諧振MPR雙閉環(huán)控制器并聯(lián)運行的正弦脈寬調(diào)制SPWM復(fù)合控制策略