一种新型动态电压恢复器的仿真与实验

提出一种新型可连续运行动态电压恢复器,主电路采用级联多电平结构,电网电压经过各隔离变压器后分别进行整流,给逆变单元的直流电容供电,通过电容耦合方式串入电网与负载之间;采用同相补偿法对电网电压进行幅值补偿,并引入改进的dq变换直接在线计算出补偿电压.利用PSIM软件进行仿真分析,并研制了实验样机.仿真及实验结果表明,该动态电压恢复器能够快速、有效补偿电网电压跌落以及电网电压谐波,保证了负载侧的用电质量.     

三相动态电压恢复器的主电路研究

针对以往研究的三相动态电压恢复器 ,提出基于三相电压型逆变电路的动态电压恢复器 ,并分析其主电路拓扑 ,提出主电路几项参数的设计方法 ,同时对比不同变压器接法对参数和电路性能的影响。对变压器星形连接和三角形连接的DVR进行了MATLAB仿真 ,并采用变压器星形连接的结构进行了实验。仿真和实验结果验证了参数设计方法和不同变压器接法对动态电压恢复器性能的影响。     

一种新型的串并联型有源滤波器的研究

单一的串联或并联有源电力滤波器只能改善某一方面的电能质量,在此设计了一种将并联型与串联型有源电力滤波器结合起来的串并联滤波器。新型滤波器与传统滤波器在结构上最大的区别在于它没有采用变压器结构,通过直流侧进行隔离,这样可以避免隔离变压器带来的各种负面影响,并且降低装置的成本。分析了滤波器的结构和原理,对主电路和控制方法进行了设计,并通过实验对其性能进行了验证,结果证明该滤波器既能补偿电流谐波又能补偿电压谐波,并能解决各种电压质量问题。     

动态电压恢复器容量与补偿方案关系的研究

动态电压恢复器是解决电网电能质量问题的一种重要手段，该文针对动态电压恢复器串联侧补偿容量与补偿方案、电路拓扑及电网情况的关系进行了理论分析和推导。通过不同拓扑、不同补偿方案、不同电网情况下装置补偿容量大小的比较，从而提出一种适合于动态电压恢复器的电路拓扑和补偿方案。     

任意负载条件下动态电压恢复器的复合谐振控制策略

针对传统比例-积分(proportional-integral,PI)反馈控制器应用于动态电压恢复器时存在稳态误差较大、负载适应性差、难以对非线性负载进行电压补偿等问题,提出一种任意负载条件下的动态电压恢复器(dynamic voltage restorer, DVR)控制策略。该控制策略利用谐振控制实现对负载的无静差电压补偿,结合前馈控制来提高系统的动态响应速度。针对非线性负载在DVR串接电容上产生的谐波电压问题,引入一种电容谐波电压的抑制方法,该方法实时检测电容谐针对传统比例-积分(proportional-integral,PI)反馈控制器应用于动态电压恢复器时存在稳态误差较大、负载适应性差、难以对非线性负载进行电压补偿等问题,提出一种任意负载条件下的动态电压恢复器(dynamic voltage restorer, DVR)控制策略。该控制策略利用谐振控制实现对负载的无静差电压补偿,结合前馈控制来提高系统的动态响应速度。针对非线性负载在DVR串接电容上产生的谐波电压问题,引入一种电容谐波电压的抑制方法,该方法实时检测电容谐波电压所对应的谐波电流成分并控制DVR产生反向的谐波电流,间接消除了DVR输出电压中的谐波成分,显著提高了动态电压恢复器对任意负载特别是对非线性负载的电压补偿能力。实验验证了所提控制策略的有效性。     

一种动态电压恢复器研究

针对现代机场直线加电系统中存在的电缆压降问题,提出了一种解决方案,即通过在变换器后加装动态电压恢复器来补偿电缆的压降.动态电压恢复器采用单向馈能电路结构,可以在能量单向流动的情况下,实现对因电缆压降而产生的电压暂降或暂升的持续补偿.基于该动态电压恢复器结构,分析了负载电压有效值反馈控制方法.理论分析和试验结果表明,动态电压恢复器可有效补偿电缆压降,并能保证负载电压的稳定.     

单相串联电压质量补偿器控制器的研究

为了抑制系统电压的跌落和消除电压谐波，提出了利用串联逆变器进行电压质量控制。串联逆变器直接耦合结构的使用可以提高系统的效率和补偿性能。文可还提出了通过输出电压直接反馈来控制用户侧电压的新方法。利用经典控制理论的方法建立了串联补偿器的传递函数模型，并且对由瞬时电容电流反馈和输出电压瞬时值反馈构成的双环反馈控制方式进行了动态特性的分析。分析结果表明：采用该方法可以大大提高系统动态特性，有效抑制系统电压的跌落和消除电压谐波。文中还提出了要用6开关智能IPM模块构成的两种实际电路结构，并给出了实验结果。     

基于电容谐波电流抑制的动态电压恢复器控制方法

针对传统双环反馈控制方法在补偿非线性负载电压跌落时存在补偿精度不高和含有谐波的不足之处,在详细分析了非线性负载对动态电压恢复器补偿特性影响的基础上,提出了一种基于电容谐波电流抑制的新型控制方法。在检测出谐波电流后,通过控制动态电压恢复器产生反向谐波电流来抑制电容电流中的谐波成分,进而消除非线性负载对动态电压恢复器的不利影响。仿真和实验结果验证了所提方法能有效解决非线性负载的电压跌落问题。     

动态电压恢复器谐振阻尼控制器的研究

动态电压恢复器(DVR)是解决系统电压暂降问题最有效的技术手段之一。介绍无串联变压器型动态电压恢复器的主电路拓扑结构,对动态电压恢复器启动瞬间的谐振问题进行分析和研究,阐述造成IGBT(绝缘栅双极晶闸管)过电流和输出电压畸变的机理,从控制策略方面提出2种简单易行的谐振阻尼控制器抑制措施:半周期Posicast控制器和谐振抑制滤波器,给出2种谐振阻尼控制器的设计方法,对2种抑制方法的性能进行比较。通过仿真和试验验证所提方法的有效性。     

一种微电网并网接口混联主电路及控制方法

为提高微电网并网连接点的电能质量,提出了一种微电网并网接口混联主电路及控制方法。该主电路通过整流器稳定直流输出电压,通过并联逆变器和串联逆变器补偿并网点谐波电流和谐波电压。最后,采用Matlab/Simulink对所提出的主电路与控制方法进行仿真验证。仿真结果表明:微电网并网接口混联主电路及其控制方法可以改善微电网并网连接点电流和电压的质量,实现了微电网与主电网之间的友好并网。     

带微分环节的电压滞环控制技术的应用

分析了带微分环节的电压滞环的变环宽的原理,指出带微分滞环控制的脉宽调制(PWM)变换器可作为理想的可控电压源。针对动态电压恢复器(DVR)与串联有源电力滤波器(SAPF)2种不同的电压型补偿,提出分别采用基于Park变换的常规电压检测和基于Park变换的改进型电压检测算法,并都取得了良好的效果。通过对SAPF及DVR控制的仿真,证明带微分环节的电压滞环应用于电压型补偿具有控制简单及跟踪精度高等优点。     

混合动力系统电能质量扰动分析及治理

基于并联有源滤波器(shunt active power filter,SAPF)和动态电压调节器(dynamic voltage restorer,DVR),首先,搭建了包含光伏和风机的混合动力系统,用以模拟分布式电源接入配电网中产生的电能质量(power quality,PQ)扰动.其次,利用模糊逻辑、神经网络和自...     

一种两桥臂三电平SAPF的研究

讨论了一种主电路采用两桥臂三电平电容箝位的并联型有源电力滤波器的拓扑结构,并介绍了其工作原理及控制策略.通过滞环电流比较控制可以实现补偿电流追踪指令电流并且使中点电压平衡,同时利用逆变器的冗余状态来补偿箝位电容电压,实现电容电压的动态平衡.基于MATLAB对有源电力滤波器进行了系统的仿真建模研究.结果表明,所研究的有源...     

中压大容量DVR的拓扑结构及其控制方法研究

介绍了动态电压恢复器的电路拓扑和基本原理以及DVR的发展趋势,提出了中压大容量条件下动态电压恢复器的一种切实可行的电路结构。在此基础上,提出了基于瞬时无功功率理论的DVR软锁相方法和改进的DVR反馈控制方法。进行了系统的仿真研究。对DVR补偿单元进行了实验。仿真和实验结果均验证了软锁相方法是有效的,DVR的补偿效果也是令人满意的。     

一种新型斩波AC/DC/AC变换的单相DVR

针对输入侧采用不可控整流AC/DC/AC结构的单相动态电压恢复器(DVR)输入侧功率因数低,谐波含量高等问题,提出了一种基于PWM斩波变换器的动态电压恢复器来补偿负载两端电压的跌落。该新型拓扑结构采用PWM斩波控制节省了直流侧电容,简化了滤波器设计,使输入侧线路中谐波含量降低,同时达到单位功率因数;电压检测采用单相信号构造成两相信号,利用瞬时无功理论对信号进行检测与处理,实时性高;搭建MATLAB/Simulink仿真和系统实验平台,验证其合理性和可行性。     

动态电压恢复装置中滤波器的设计

针对动态电压恢复器 (DVR)结构特点与工作过程 ,进行了低通滤波器电路拓扑结构、参数及材料的设计。运用频谱特性分析法、阻抗匹配法进行了滤波器的理论分析与设计。采用MATLAB中的simulink组建的DVR模拟系统对滤波效果进行了仿真分析。最后将设计的滤波器接入实际电路进行实验研究。在克服了由于铁芯饱和引起的铁磁谐振问题后 ,实现了运行可靠、符合标准的滤波器     

动态电压恢复器中的无电流内环控制策略

动态电压恢复器(DVR)是解决电压质量问题的有效手段。DVR的控制中常采用电流内环来调节被控对象,增加阻尼。但电流内环不但需要引入额外传感器,还会增加系统设计和调试的复杂程度。文中提出一种无电流内环的控制方法,应用陷波滤波器来设置阻尼,并采用前馈来提高响应速度;在电压环路中应用重复控制器,可使系统具有较高的稳态精度和良好的谐波抑制能力。该方法设计简单,易于实现,且能减少硬件成本。仿真以及在2.2kW装置上的实验结果均验证了该控制方法的有效性和实用性。     

基于无差拍控制的线电压检测动态电压恢复器

动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)是用于电能质量控制的主要设备之一。文章设计了一种DVR拓扑结构,不同于传统三相独立补偿单元的DVR,它针对三相三线制电网,采用2个独立补偿单元,经由滤波电容直接串入主电网。根据技术要求设计实现的原理样机采用无差拍控制,通过线电压检测进行电压跌落补偿。实验证明,原理样机能及时检测系统电压扰动,并予以准确的补偿。     

串联型电力有源滤波器中低通滤波器的设计及参数优化

串联型电力有源滤波器（简称SAPF）是为解决用户端供电电压中存在的电能质量问题而设计的一种有源滤波器。它利用PWM逆变器产生与电网畸变电压大小相等,方向相反的脉宽调制波,经低通滤波器（简称LPF）滤除开关纹波后通过变压器串联在电网中,以达到稳定负载端电压,改善电能质量的目的。目前研究主要集中在控制方法和波形瞬时畸变的实时检测上,对LPF涉及很少,而LPF的好坏会影响SAPF能否正常应用,研究发现对于不同的频率,LPF在SAPF中作用的电路结构并不相同,因此传统的LPF设计方法并不完全应用,在深入研究的基础上,文中提出了一套分频段的LPF设计和参数优化方法,仿真和实验结果都验证了该文所给方法的正确性。     

并联型有源电力滤波器的起动策略研究

传统控制方式下并联型有源电力滤波器(SAPF)起动时会引起直流侧电压超调和交流侧补偿电流冲击。本文设计了软起动控制器。有源电力滤波器首先采用直流侧预充电的电路拓扑结构,减小了SAPF起动时的直流侧电压偏差,缓解了冲击电压和电流;然后针对传统变PI参数控制器在动态和稳态特性上的缺点,提出了模糊PI切换器。该控制器利用模糊控制的非线性优点,消除了电压超调,降低了电流冲击。再利用PI控制器响应速度快的优点,保证稳态补偿精度。为了进一步减小冲击,设计了参考电流线性递增控制方法。通过参考电流的线性控制,实现了软起动控制目的。仿真结果证明了所提出的软起动控制策略的有效性。