具备限流功能的动态电压恢复器DVR控制系统研究

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近期，可再生能源如太阳能光伏发电和风力发电迅速发展，电网已逐渐从传统发电转型。随着现代科学技术的发展和电力建设的扩展，终端用户设备的利用率成比例提高，但是电能质量问题在如今社会中愈来愈敏感。动态电压恢复器作为目前解决电能质量问题的最有效手段，可以用于保护敏感设备避免电压跌落和中断的影响。同时，电力系统主干传输过度循环导致电力系统结构越来越复杂，能量之间的流动趋于增大短路容量以及扩大瞬时电压骤降量；以防配电网故障电流损害动态补偿设备，并且在短路故障时将电流限制在设定水平，保证系统运行的安全性和可靠性，具备的限流功能的新型动态电压恢复器的提出是非常具有实际意义的。
　　本文介绍了DVR系统的基本结构和工作原理，对具备限流功能的新型动态电压恢复器的拓扑结构进行阐述，在此基础上建立了新型动态电压恢复器的数学模型，对电压补偿和短路故障两种状态下的工作原理进行了较为深入的探讨。针对三相四桥臂逆变器结构，使用最优电压检测策略，提出了补偿控制策略及限流策略，有效解决新型动态电压恢复器电压补偿和短路限流复合功能的实现问题。
　　本文重点设计了以最优限流特性阻抗为目标函数，兼顾直流侧电压整定方法，对新型动态电压恢复器主电路的LC滤波器、串联变压器、变流器、直流侧电容进行了参数设计，并结合新型拓扑结构限流模块与补偿模块的复合结构设计的约束条件以及相互影响关系，进一步完善了系统设计，使用PSCAD/EMTDC仿真软件验证了拓扑结构和参数设计方法的正确性和合理性。
　　本文设计了基于TMS320F2812控制核心的新型动态电压恢复器控制系统和主电路选型，并对控制系统硬件部分采用了模块结构化设计，利用CCS3.3开发平台对系统控制主程序、各功能子程序进行了软件编写。最后搭建实验样机对硬软件调试，实验结果验证了新型动态电压恢复器的工作原理。

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作者
唐君华;
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作者单位

湖南大学;

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授予单位湖南大学;
学科控制科学与工程
授予学位硕士
导师姓名涂春鸣;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TM761.1;
关键词
动态电压恢复器; 限流功能; DVR控制系统; 结构设计; 补偿模块;

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