关键字 |
电能质量;动态电压恢复;控制策略;最小能量控制 |
介绍 |
电压凹陷和膨胀两个最重要的词在电能质量(PQ)产生的问题几乎80%的分销系统PQ问题[1]。根据IEEE标准,电压凹陷是减少0.1至0.9便士。u在rms系统电压水平半周期的频率和持续时间为1分钟降至70%电压凹陷是更为常见的那么完整的故障。短路,开始大马达,变压器的负载突然变化,激发电压凹陷的主要原因。考虑使用敏感的设备在现代产业。不同的电压跌落补偿方法[4]。其中一个方法是使用DVR和能源存储可用于控制电能质量问题。DVR基本上是一个控制电压源之间的供应和安装一个敏感负载。它注入电压配电系统负荷端后补偿任何干扰。特定的DVR的补偿能力取决于最大电压注入能力和有功功率可提供的DVR [5]。 DVR could maintain load voltage unchanged during any kind fault in use of energy storage devices. Battery, super conducting magnetic energy storage system (SEMES) is required to apply active power to DVR at fault time[7]. So this storage energy limitation necessary to minimize energy injection from DVR. In this paper new minimal energy injection technique of restore voltage sage are discussed. |
DVR组件 |
典型的DVR-connected分布系统(图1)所示,DVR由电压源逆变器、串联注入变压器,逆变器输出滤波器,能量存储设备连接到直流环节。电压源逆变器可以控制三相注入变压器[8]。之前注射逆变器的输出电压,它必须过滤,这样由于逆变器的开关函数谐波消除。注入变压器将连接与一个旁路开关(图1)。当没有干扰电压,注入变压器将由这个开关短路的减少损失和成本效益最大化。另外,这个开关可以在两个平行的晶体闸流管的形式,因为他们有很高的开关速度。电压凹陷的财务评估事件和使用灵活交流输电系统(事实)设备,如DVR,减轻他们提供。很明显,DVR输出的灵活性取决于开关脉冲宽度调制(PWM)计划的准确性和控制方法。PWM生成正弦信号通过比较正弦波,锯齿波和发送适当的逆变器开关信号。 |
DVR工作原理 |
图(1)所示的DVR系统控制负载电压通过注入一个适当的电压相量(VDVR)与系统串联使用注射系列变压器[9]。在大多数的凹陷补偿技术,它是必要的,在补偿,DVR注入一些系统有功功率。因此,存储单元的容量可以补偿的限制因素,特别是在长期电压凹陷。 |
图(2)中的相量图显示了在电压凹陷的电气条件,在那里,为了清晰起见,只显示一个阶段。运营商我δπ是负载电流,负载功率因数角,分别和电压相位超前角(13)。应该注意的是,除了同相注入技术。之一,这种方法在同步方法的优点是减少有功功率应该转移到存储单元的分配系统。这导致补偿深度凹陷或凹陷持续时间更长。由于半导体开关在DVR逆变器的存在,这片设备是非线性的。然而,状态方程可以自由使用线性化技术。DVR的动态特性是影响过滤和负载。虽然滤波器的建模(通常是一个简单的LC电路)是很容易做的,负荷建模并不是那么简单,因为负载变化从一个一个一个非线性时变线性时不变。在这篇文章中,两种类型的负载的模拟执行:1)恒功率负载,2)电动机负载。 |
传统的控制策略 |
有许多传统方法可供选择电压凹陷补偿和控制方法基于以下因素,类型的负荷和能源存储。负载敏感负载的类型和相角跳。传统的方法是(我)pre-sag补偿(ii)在相位补偿(iii)最低能量注入控制。 |
答:PRE-SAG补偿方法 |
在这个图(3),补偿DVR注入电压不同负载电压和电源电压在故障状态。pre-sag条件,DVR注入补偿电压大小和相位角但在这种方法主要的缺点是它不是有功功率控制。 |
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b .同相补偿法 |
在这种方法中DVR注入电压的大小是补偿。DVR注入电压在相位故障电源电压,这样原因从DVR最小化注入电压,减少了直流存储容量。这个方法应该只DVR注射前凹陷主要用于相位补偿是联合国敏感负荷电压但这方法的主要缺点是它的意图更积极的力量 |
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c .最少的能源技术 |
以上两种传统方法是DVR注入电压Vdvr更积极的力量所以实施这种力量由于直流存储容量有限。下面这个图最小的能源技术,负载电流注入电压垂直于,现在vdvr注入有功功率为零,将注入更多的无功功率。摘要提高有功功率降低。 |
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如果电源电压满足波纹管条件比δ的价值是可行的 |
(7) |
以上方程(7)确定浅凹陷或深凹陷的凹陷水平。深凹陷意味着以上方程等于如果上述方程等于意味着凹陷是浅凹陷。浅凹陷意味着DVR注入电压等于零如果深凹陷意味着DVR注入电压不等于零。它应该注入电压。 |
d .建议控制策略 |
在这一节注入有功功率PDVR浅凹陷是零。当深凹陷发生PDVR不等于零,如图(6)电源电压Vs和负载电流增加有功功率和β值的影响。它因此成为上述两个值增加。有功功率和DVR注入电压之间的关系。图中显示与功率因数0.8 p.u (6)。 |
凹陷之间Pdvr注入功率值为零值是0到2 p。你在这种情况下Pdvr负面所以更积极的力量不是必需的,因为没有经济优势。两厢情愿的方法无功功率很小有功功率高但最低注入方法注入有功功率小水平和无功功率高。本文将改进的最小能量注入。波形图之间的关系注入有功功率Pdvr注入有功功率平衡3电压凹陷。 |
负PDVR最低注入有功功率的值是零,因为不给经济优势由于有限的存储容量。积极Pdvr价值最低的有功功率将被注入这些能量价值估计给定波形方程。 |
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前面提到的电压跌落是三相平衡。对不平衡电压圣贤,Vs的三相瞬时值,即(Vsa Vsb Vsc)产生负和正序电压。 |
输出Vdvr ref和Vdrq价值得到的转换使用公园转换3相负载(abc)电压的dq坐标系。 |
输出Vdvr ref和Vdrq价值得到的转换使用公园转换3相负载(abc)电压的dq坐标系 |
VLd、VLq输出适用于风箱的数学函数 |
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输出我们会VLm、pu。VLm值比较,裁判、pu使用比较器。误差信号应用于模糊逻辑控制器 |
在这个项目中负载电压的补偿不平衡电压凹陷,DVR注入有功功率的直流分量,Pdvr,直流恢复基本组件的电压凹陷和有功功率的同时注入交流分量,Pdvr, AC,恢复负序分量的电压跌落有功功率Pdvr, DC可以计算如下: |
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,Pdvr特区ref和参考价值的反馈区别值,Pdvr特区经过模糊控制器和模糊控制器的输出添加到q轴交流分量Vs。 |
仿真结果 |
系统图中所示(8)已经被PSCAD / EMTDC模型研究提出控制策略的效率。表1中列出了系统参数。假定负载的电压级总线是维持在1聚氨酯在电压凹陷的条件。最重要的是模拟的结果表示在无花果。8。 |
DVR左手边的三相瞬时值电压,Vs。,(Vsa,Vsb, Vsc), injected voltage, Vdvr ,load voltage, VL (or VLa, Lb,VLc) and DC component of injected active power, Pdvr, dc have been shown in Fig.8(a), (b), (c) and (d) for a case with a 0.146 pu balance three-phase voltage sag which has happened at t = 0.7 s. In this case DVR works in the suggested control strategy mode. |
结论 |
为了补偿电压凹陷可以使用动态电压调节器(DVR)和模糊逻辑控制在敏感负荷的分配制度。本文的控制策略的补偿电源电压凹陷。此外,修复技术的一个新概念,提出了注入最低能量不平衡下垂。提出控制方法使零注入力量在浅凹陷和控制DVR,注入功率最小化在深凹陷。由PSCAD / EMTDC仿真结果进行显示,该方法可以降低注入的有功功率的DVR特定的视在功率。 |
表乍一看 |
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表1 |
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数据乍一看 |
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图1 |
图2 |
图3 |
图4 |
图5 |
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图6 |
图7 |
图8 |
图9 |
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引用 |
- A.Choi。,B.H. Li, D.M. Vilathgamuwa, (2010) Design and analysis of the inverter-side filter used in the dynamic voltage restorer, IEEE Transactions on Power Delivery Journal 17 (3).
- 一个。Ramasamy, V.K. Ramachandaramurthy,上面艾耶Z.L. Liu (2007)。“使用TMS320F2812控制动态电压调节器”,电能质量和利用会议,页:1 - 6。
- a . Ghosh。g . Ledwich (2010)。使用DVR补偿配电系统电压,IEEE反式对权力DeliveryJournal, 17 (4): 1030 - 1036。市政
- c·詹a . Arulampalam n .詹金斯(2009)四线基于一个三维的动态电压调节器电压空间矢量PWM算法,IEEE电力电子会议18 (4)。
- g . Venkataramanan和m . Illindala (2006)。”操作和控制的一个动态电压调节器使用变压器耦合h桥转换器,“IEEE反式。电力电子。,21(4): 1053-1061.
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