动态电压复器DVR的研究.pptxVIP

动态电压恢复器DVR的研究;综述 DVR的原理 DVR的控制技术;一、综述 在各种电能质量问题中，电压跌落是发生频率最高的电能质量问题。 有统计表明，有电压跌落引起的用户投诉占整个电能质量问题的80%以上，而由谐波、开关操作过电压引起的电能质量问题投诉不到20%。 最常见的电压跌落的原因有以下三种： 1）故障电流引起电压凹陷 当输电网或者配电网中发生短路故障时，电流急剧增大，在公共电压连接点产生电压跌落，同时电压跌落沿着电网扩散而给大量用户造成干扰； 2）感应电机启动引起电压凹陷 感应电机全压启动时，需要从系统汲取的电压值是满负荷运行时的5- 10倍，这一大电流流经系统阻抗时会引起电压跌落。 3)雷击电压凹陷 ; ; 针对电压跌落这一电能质量中最为突出的问题，必须采取措施解决。 电力部门采取的措施： ①预防故障措施：树木维护、加装线路避雷器、清洗绝缘子等； ②故障清除措施：加装线路重合闸、去除快速跳闸装置、加装环形供电与 修正线路设计等； 用电部门采取的措施包括： ①不间断电源（UPS）。在电压跌落期间能平稳移动到UPS供电而解决电 压稳定性问题，效率可达92%-97%； ②磁谐振变压器（CVT）。在电压跌落到正常值得70%时，仍能提供平稳电 压支撑； ③静止开关切换（STS）。负荷由双电源供电。当一个电源侧有电压跌落;故障时，STS使用电力电子开关在一个半周期内将负荷接至备用电源； ④变压器分接头调节器。受变压器分接头的调节范围限制，仅在一定程度 上减轻电压跌落影响； ⑤动态电压恢复器（DVR）。由于DVR只有在电压跌落时才提供负荷满足正 常电压所需的功率损耗，所以效率比上述方法高。;二、DVR的原理;2.1 DVR的研究现状;二、中国DVR研究现状 我过也从1998年开始对DVR进行理论和实验研究，相继有东南大学，清华大学和华北电力大学等高校研制出DVR实验样机。但是，我国目前还没有DVR运行的经验，所研制的DVR还有待于工业环境下的检验。 ;当今世界容量最大的两套DVR运行现场;2.2 DVR的原理; DVR的原理：整流器通过变压器与线路并联，整流器通过线路与线路串联，两者通过储能装置作为公共部分连接在一起。稳态运行时整流器进行AC/DC 转换，对储能装置充电，并通过相应的控制保证其电压恒定，这样就相当于为逆变器提供了一个直流电压源，当负荷侧的电压需要调整时，逆变器就通过串联变压器注入补偿电压，补偿电压与系统电压迭加，使负荷端的电压恢复至用户要求的水平之上。由于 DVR 只要补偿系统电压的缺额成分它在效率上要高于并联补偿器。;DVR的基本功能 （1）消除电压波动 DVR 通过向配电系统注入一个可连续改变的电压分量抵消电源电压的波动成分。 （2）限制故障电流 当馈线发生短路故障时，DVR可通过注入滞后于故障电流相位90°的电压分量以提高馈线的实际阻抗达到限制故障电流的目的。 （3）减少电压谐波 DVR 可通过向网络注入与电压谐波各次分量大小相等，方向相反的补偿电压，以消除配电系统中的电压谐波。 ; 三、DVR的控制技术 DVR的控制技术主要分为：检测方法、补偿策略和控制策略 一、电压跌落的检测方法 电压跌落的三大特征：跌落幅值、持续时间、电压跌落所伴随出现的相 位跳变。 （1）有效值计算方法。最常用的通过计算电压有限制获得电压跌落的幅 值。由连续周期信号的有效值的定义，电压有效值可利用一个周期数字均 方根运算得到： 式中，N为每周期的采样数， 为被采样电压。 （2）峰值电压法。峰值电压是时间t的函数， 用下式计算： ;式中 为采样电压，T为半个周期的整数倍。 3）基波分量法。以时间t为函数的基波电压可由下式求得： 式中 ，T是基波周期。 电压基波分量可利用FFT计算得到，其变化特性和正周期有效值计算 结果非常相似。 4）PARK变换 abc坐标系下的三相电网电压的基波分量 可以变为dqo坐标系下的直流分量，通过比较直流分量的大小就可以判 断出是否存在电压跌落，检测速度较快。 ; park变换矩阵如下所示： 需要注意的是，检测方法仅适用于三相电压跌落检测，而实际电力系统中单相跌落占大多数，因此其适用范围偏窄。 当然小波变换，人工神经网络和离散傅里叶变换（DFT）等亦可以用来进行对电压跌落进行检测。 ;二、DVR的补偿策略 目前来说，一般地将DVR的补偿策略分为三种，分别为完全补偿、同 向补偿和最小能量补偿。 ;1、完全补偿的目的在于实现负载电压相位跳变角最优，