級聯(lián)多電平動態(tài)電壓恢復器的補償與控制策略研究.pdf

1、隨著科學技術發(fā)展的突飛猛進和工業(yè)規(guī)模的日益擴大，以計算機或微處理器為核心的先進設備對電能質(zhì)量和供電可靠性都提出了比傳統(tǒng)設備更苛刻的要求。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，影響最為嚴重，造成的經(jīng)濟損失最大。因此，進一步認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)電壓恢復器(DynamicVoltage Restorer,DVR)是近幾年興起的一類串聯(lián)型電能質(zhì)量補償裝置，且特

2、別適合用于補償電壓暫降問題，與其他電能質(zhì)量問題治理裝置相比，DVR具有結(jié)構簡單、裝置成本低、補償效率高等優(yōu)勢。
　　本文重點研究了DVR裝置的補償與控制策略，并詳細分析了DVR的工作原理以及主電路拓撲結(jié)構。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)構采用級聯(lián)多電平技術;針對傳統(tǒng)的最小能量補償方法存在的不足，本文提出了一種改進的級聯(lián)多電平逆變器最小能量補償方法，同時在DVR的控制策略方面提出了一種新穎的復合控

3、制策略并應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分析了其組成部分、主電路拓撲結(jié)構的類型等，在此基礎之上選擇級聯(lián)多電平技術應用于DVR的逆變器結(jié)構中，分析比較了幾種典型的DVR電壓暫降檢測方法、補償方法與控制策略。
　　(2)鑒于傳統(tǒng)最小能量補償方法的不足，提出了一種改進的級聯(lián)多電平逆變器最

4、小能量補償方法，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，并且能夠進一步減少DVR裝置在進行補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裝置在補償電壓暫降的同時能夠進一步改善系統(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復合控制策略