电压暂降补偿方法的分析与研究

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  本文首先系统的对电压暂降进行了介绍,分析了电压暂降的特征参数和产生电压暂降的原因、危害,以及相应的抑制措施。随后对现有的部分检测方法的优缺点及应用范围进行分析比较,并通过Matlab/Simulink仿真软件对目前四种改进的电压检测方法进行了理论推导以及仿真分析,从而证明了改进的检测方法的有效性。
  其次对动态电压恢复器进行了研究与探索,包括DVR的工作原理,以及DVR的结构与功能,其中DVR结构包括储能单元、逆变器单元、滤波器单元以及耦合单元四部分,并结合实际补偿过程,选取合适的结构。通过补偿策略相量图以及仿真对完全电压补偿策略、同相电压补偿策略以及优化能量补偿策略进行形象的分析研究,同时可得到向电力系统注入的DVR补偿电压幅值和相位角。
  本文对传统的前馈控制和复合控制方法进行了详细的分析和研究,并提出一种改进的复合控制方法,该控制策略主要是基于PI控制和改进PR控制并联运行的SPWM控制策略。在相应的逆变器控制中,采用电压外环和电流内环的双闭环控制方法,在电流内环中利用PI控制进行负载电压的动态跟踪和补偿,保证相应的电压数值稳定在合理范围,而电压外环可以对系统的指定谐波进行相应控制。分析了前馈控制以及传统的复合控制的传递函数,利用Matlab仿真软件得到其伯德图和阶跃响应图,为后续改进复合控制的研究奠定了基础。
  本文的最后在改进的复合控制方法的基础上对DVR补偿环节进行仿真分析,利用Matlab仿真软件搭建了DVR主电路模型。通过对模拟三相中的单相故障进行补偿,得到的仿真结果表明基于改进的复合控制方法的DVR补偿系统能够对电压暂降进行实时补偿,且响应速度快、抗干扰能力强、补偿精度较高。
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