论文摘要
随着科学技术的发展和工业自动化水平的提高,敏感性负荷的大量使用,电能质量引起人们更高的关注,电压跌落是电能质量问题中发生次数最多的问题,电力学者也更加关注该问题的研究。根据各国学者和电力部门统计,在电力系统的各种电能质量问题中,电压跌落发生概率最高,因此人们对电压跌落的关注程度要远高于电能质量的其他问题。本文在论述电能质量问题以及当代电力系统对电能质量的要求的基础上,简单分析了电压跌落的原因及抑制电压跌落的几种方法。分析了动态电压恢复器DVR(Dynamic Voltage Restorer)的设计原理、工作电路,根据低压配电网的实际情况,设计本人使用的工作电路结构。单相短路故障在各种系统故障中发生的概率大,且会引起电网电压不对称。本文详细分析了电网电压不对称对直流侧电压的影响,并研究了该情况下的DVR检测算法。电压跌落检测算法的好坏对DVR的补偿能力有很大的影响,将瞬时无功功率理论与旋转坐标系下的dq变换方法结合是常用的检测方法,但是该方法只适用于三相电压对称的情况。当系统发生短路故障引起三相电压不平衡时电压在正负序dq坐标变换下,输出电压之间存在一定的耦合关系。本文提出基于双dq解耦变换的改进锁相环方法,通过设置正负序基准参考电压,解除输出电压的耦合关系,准确地提取正负序电压分量,并将相位偏差量引入到变换矩阵中,使输出波形的相位有了一定的改进。当DVR工作在不对称电压时间过长时,逆变器将会持续地从电源侧吸收有功功率进而引发直流侧电压泵升,严重时会损坏储能及功率开关器件。针对此问题,本文提出复合控制,其中相移控制用来减少逆变器对有功能量的吸收从而抑制DVR直流电压的泵升,双闭环控制策略对电网电压跌落有很好的抑制作用,提高了负载的稳定性。仿真结果表明该方法的可行性与有效性,能够满足在电网电压不对称情况下对DVR的要求。