电压暂降抑制动态特性的研究

论文摘要

电力用户对电能质量的要求日益提高,电压暂降对用户造成的经济损失,已经成为电能质量问题中最亟待解决的问题之一。双路供电集成电源装置(IPS)是一种抑制电压暂降和短时中断等电能质量问题的新型装置。该装置集AC/DC变换、DC/DC变换和DC/AC变换于一体,有效地解决了许多敏感电力负荷用户所关心的电能质量问题。本文对IPS装置的工作原理和结构进行了简单的介绍,对IPS所采用的抑制电压暂降的控制策略进行了详细的分析和比较,通过仿真分析了该装置对电压暂降的抑制效果与动态响应特性。同时利用电压扰动发生装置(IG)发生各种情况下的电压暂降,进行大量的电压暂降抑制实验。仿真分析和实验结果均表明采用双闭环控制的IPS装置能极大地提高动态响应速度,能有效地抑制电压暂降和短时中断等大量用户关心的电能质量的问题。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 电能质量问题
• 1.2 电压暂降的定义及其产生的原因
• 1.3 电压暂降的危害
• 1.4 电压暂降的现状及其抑制措施
• 1.4.1 电压暂降问题的现状
• 1.4.2 电压暂降的抑制措施
• 1.5 论文所作的工作
• 第二章 IPS 装置主回路的设计
• 2.1 IPS 装置的简介
• 2.2 装置各个单元的元件及参数的选取
• 2.2.1 装置容量与开关频率
• 2.2.2 整流单元
• 2.2.3 直流环节
• 2.2.4 逆变单元
• 第三章 暂降抑制的研究
• 3.1 Boost 变换器的控制策略分析
• 3.1.1 电流峰值控制
• 3.1.2 电流滞环控制
• 3.1.3 平均电流控制
• 3.2 电压暂降抑制的控制策略
• 第四章 系统的稳定性分析
• 4.1 Boost 电路小信号数学模型
• 4.1.1 Boost 电路的状态方程
• 4.1.2 建立小信号动态模型
• 4.2 系统的稳定分析
• 4.2.1 Boost 变换器控制模型
• 4.2.2 电流控制环
• 4.2.3 电压控制环
• 第五章 控制器硬件、软件设计及控制算法
• 5.1 硬件设计
• 5.1.1 硬件原理
• 5.1.2 主控板设计
• 5.1.3 辅助板设计
• 5.2 软件设计
• 5.3 控制算法
• 5.3.1 数字滤波
• 5.3.2 PI 控制
• 5.3.3 变参数控制
• 5.3.3.1 系统结构
• 5.3.3.2 参数整定原则
• 5.3.3.3 变参数控制器的设计
• 5.3.3.4 变参数控制器的仿真
• 第六章 仿真与实验结果的分析
• 6.1 开环情况下的仿真与实验
• 6.1.1 开环占空比跳变仿真与实验
• 6.1.2 开环情况下增加负载的实验
• 6.2 闭环控制策略的仿真与实验
• 6.2.1 仿真
• 6.2.2 闭环实验
• 第七章 结论与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况