級聯多電平動態(tài)電壓恢復器補償策略的研究.pdf

1、隨著當代電能質量問題日益嚴重，眾多電力用戶向供電電能質量提出了更高要求，電壓跌落是發(fā)生頻率最高的電能質量問題，目前已成為電力學者廣泛關注的焦點。動態(tài)電壓恢復器(DynamicVoltageRestorerDVR)可以在電壓跌落后幾毫秒內消除電壓跌落，解決三相電壓不對稱以及短時電力中斷等問題，因此對于消除電壓跌落危害它成為了最有效的裝置之一。級聯多電平技術實現了電壓等級低的開關器件在高壓系統中的應用，將多電平技術應用于DVR中可以有效提高

2、DVR裝置容量，使DVR在解決電壓跌落問題上具有不可比擬的優(yōu)勢。
　　本文主要針對現有DVR的能量補償策略存在的問題開展了研究，將改進的能量補償策略應用于本文設計的級聯多電平DVR中，主要研究內容如下:
　　(1)分析比較了三種基本的補償策略的優(yōu)點和不足，即完全電壓補償策略，同相位補償策略以及最小能量補償策略，對常規(guī)的最小能量補償策略做了深入研究，推導了采用系統電流作為參考量的最小能量補償策略的實現過程，證明了該策略的不足。

3、
　　(2)為了彌補現有采用系統電流作為參考量的最小能量補償策略的不足，提出了一種改進的最小能量補償策略。改進的最小能量補償策略首先通過跌落后系統電壓確定DVR的補償狀態(tài)，然后根據補償狀態(tài)確定系統電流的最終位置，確定DVR的輸出電壓;同時考慮到最小能量補償策略可能出現的能量倒灌現象，設計了抑制能量倒灌的控制方法。通過仿真驗證了該方法可以有效彌補傳統的最小能量補償策略的不足，有效地抑制了能量倒灌問題。
　　(3)設計了一種級聯

4、多電平動態(tài)電壓恢復器仿真系統。比較了基于載波層疊、載波移相調制策略，分析了單極倍頻載波移相與雙極性載波移相調制策略的輸出電壓的特性。仿真結果表明:級聯多電平技術可以等效的提高器件的開關頻率，減小輸出波形的諧波含量，改善了諧波特性，兩種控制策略在同樣的頻率調制比下，單極倍頻載波移相調制策略的輸出電壓特性更加優(yōu)良，并在此基礎上設計了LC濾波器。該設計確定了計算量小，檢測快速且準確的改進的單相dq檢測算法作為電壓檢測算法，以及簡單有效的電壓負

5、反饋控制作為該系統控制方法。
　　(4)將改進的最小能量補償策略應用在上述設計的級聯多電平動態(tài)電壓恢復器系統，并在Matlab中進行仿真驗證。仿真結果表明:改進的最小能量補償策略相比采用系統電流作為參考量的最小能量補償策略控制更簡單，經過補償后的系統電流有效值波動更小。
　　通過本文研究表明，基于改進的最小能量補償策略的級聯多電平DVR能夠很好的補償了系統的電壓跌落，減小了補償過程中動態(tài)電壓恢復器消耗的有功功率，延長了DVR