关键字 |
| 电能质量,动态电压调节器,控制方法,补偿技术。 |
介绍 |
| 电能质量是一个非常重要的问题对电力供应商、设备制造和客户敏感设备和非线性负载越来越常见的工业领域和国内环境。同时,电力公司和最终用户的电能的质量变得越来越关心电力。电能质量问题与电压以及电流有关。主要在电力系统电能质量问题是可怜的负载功率因数,在负载电压,直流偏置电压谐波含量负载、电压凹陷和膨胀。这些电能质量问题导致的故障敏感的设备;保护和中继系统.Faults传输或分布水平可能导致整个系统的瞬态电压凹陷或隆起或一个大的一部分。同时,在重负载情况下,系统中可能发生显著的电压降。电压凹陷是一个现在面临最常见的电能质量问题。电压凹陷是一个正常的电压水平的降低10到90%的名义rms电压电源频率,0.5周期的持续时间为1分钟。电压膨胀的瞬时增加电压,电源频率,正常公差外,持续时间超过一个周期,通常不到几秒钟。 |
| 有各种方法来减轻电压凹陷和膨胀,但使用一个定制的电源设备被认为是最有效的方法。有各种定制电力设备每个都有自己的优点和局限性。这些设备包括有源电力滤波器(APF),电池储能系统(贝丝)、配电静止同步补偿器(DSTATCOM)分布系列电容器(DSC)、动态电压调节器(DVR),固态转换开关(太平洋)、避雷器产品(SA),超级进行磁能源系统(中小企业),静态电子龙头兑换(国家经贸委),固态故障限流器(SSFCL)、静态无功补偿器(SVC)与晶闸管切换电容器(TSC)。动态电压调节器(DVR)是一个设备,检测凹陷或膨胀和电源电压的电压源串联连接的负载电压保持在公差范围。它通常安装在分配系统的供应和临界载荷馈线之间的公共连接点(PCC)。除了电压跌落和膨胀补偿,DVR也增加了其他功能,如:线电压谐波补偿,减少瞬变电压和故障电流限制。 |
动态电压调节器 |
| 动态电压调节器是一个静态无功设备发现应用程序在各种输电和配电系统。串联补偿装置,保护敏感电负荷电能质量问题,如电压凹陷,膨胀,通过电力电子控制器,今天不平衡和变形动态电压调节器是一种最有效的解决电压凹陷PQ设备问题。除了电压凹陷和膨胀补偿DVR还有助于线电压补偿,减少瞬变电压和故障电流限制。动态电压调节器的基本原理是将所需的电压大小和频率,以便恢复所需的负载侧电压幅值和波形即使源电压不平衡或扭曲。通常,它采用了一个门关断晶闸管(GTO)固态电力电子开关在一个脉冲宽度调制(PWM)逆变器结构。DVR能产生或吸收独立可控的真实和无功功率在负载端。因此,DVR是由固态直流交流开关电源转换器,注入一组三相交流输出电压串联和配电线路电压同步。 |
| 动态电压调节器是一系列连接设备旨在维持一个恒定的RMS电压敏感负荷。DVR是图1所示的结构。 |
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| DVR的包括: |
| 1)电压源变换器(VSC) |
| (二)注入变压器 |
| 3)被动过滤器 |
| (四)能源存储设备 |
| 我。电压源换流器(VSC): |
| 电压源变换器是电力电子系统组成的存储设备和交换设备,它可以在任何需要生成一个正弦电压的频率,幅度,相位角度。在DVR应用程序中,使用VSC暂时取代电源电压或生成部分电源电压的失踪。失踪的电压额定电压和实际之间的差异。转换器通常是基于某种能量存储,这将提供直流电压转换器。固体电子学的转换器是切换所需的输出电压。通常VSC不仅用于电压下降缓解,而且对其他电能质量问题,如闪烁和谐波。 |
| 二世。注入变压器: |
| 注入变压器起着至关重要的作用在确保最大修复方案的可靠性和有效性。它连接在系列配电馈线。]。它的主要任务是将DVR连接到分销网络通过HV-windings和变换和夫妻注入补偿电压产生的电压源输入电源电压转换器。它还从系统中隔离负载。 |
| 三世。被动的过滤器: |
| 被动的过滤器放置在高压端DVR为了筛选谐波。这些过滤器放置在高压侧放置在逆变器端过滤器介绍相角转移可以扰乱控制算法。 |
| 四、能源存储设备: |
| DVR需要真正的权力在配电系统的电压扰动补偿。在这种情况下,能量储存物资的实权DVR的电压扰动时退出。电池等储能负责提供一个直流形式的能源。其他能源存储设备的例子有dc电容器、超级电容器、超导磁储能和飞轮。储能装置的容量有很大影响系统的补偿能力。补偿的实权大电压凹陷发生时至关重要。 |
电压注入的方法 |
| 电压注入或补偿方法通过DVR取决于DVR评级,各种负载条件,不同类型的电压凹陷。一些负载敏感对相角跳一些敏感级的变化。因此,控制策略取决于负载的类型特征。有四种不同的DVR的电压注入的方法 |
| 1。Pre-sag补偿方法 |
| 2。同相补偿法 |
| 3所示。同步先进的补偿方法 |
| 4所示。用最小的能量注入电压公差方法 |
| 1。Pre-Sag补偿: |
| pre-sag方法跟踪电源电压不断和补偿负载电压在故障pre-fault条件当它检测到任何扰动在电源电压注入凹陷之间的差分电压或电压在PCC和pre-fault条件,使负载电压可以恢复回pre-fault条件。补偿电压跌落的相角和幅值敏感负载会通过pre-sag补偿方法。在这个方法中注入的有功功率不能控制,它是由外部条件如故障的类型和负载条件下该方法的实现是通过使用冻结故障检测器的输出锁相环(PLL)电路,当故障发生时。 |
| DVR的电压为: |
| VDVR = Vprefault - Vsag |
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| b在相位补偿方法: |
| 这是最直接的方法注入电压的相位与供应方面无论负载电流和电压pre-fault电压。pre-sag和负载电压的相位角度不同,但最重要的电能质量标准是常数级的负载电压满足。这种方法的优点之一是,DVR注入电压的振幅最小为某些电压凹陷与其他策略相比。 |
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| c在高级阶段补偿: |
| 在这个方法的实权了DVR却降低了通过最小化之间的功率角凹陷电压和负载电流。pre-sag和同相补偿法的有功功率注入系统在干扰。活跃的直流电源是有限的存储能量链接和这部分是DVR最昂贵的部件之一。注入能量的最小化是通过使有功功率组件零通过注入电压矢量垂直于负载电流相量。在这个方法中负载电流和电压的值是固定的系统中,所以我们只能改变电压凹陷的阶段。IPAC方法只使用无功功率,不幸的是,没有到可以减轻下垂没有实权,因此,这种方法仅适用于有限范围的凹陷。 |
| d .电压公差方法以最小的能量注入: |
| 一个小电压下降,小跳相角可以容忍负载本身。如果电压大小介于90%额定电压的-110%和5% -10%的名义,不会打扰加载的操作特点。大小和相位都是这种方法的控制参数可以通过小的能量注入。 |
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控制技术 |
| 线性控制器: |
| 三个主要的电压控制器,提出了文学,是前馈(开环),(闭环)和多环反馈控制器。前馈电压控制器DVR是主要的选择,因为它的简单性和色牢度。电源电压不断监测并与参考电压;如果差异超过一定的公差,DVR注入所需的电压。开环控制器的缺点是高稳态误差。在反馈控制,负载电压与参考电压测量和比较,失踪的DVR提供的电压在一个反馈回路的电源总线。该控制器的优点是准确的反应,但它是复杂和时滞。多环控制是使用外部电压环控制DVR的电压和一个内部循环来控制负载电流。这种方法的优点是前馈和反馈控制策略,在复杂性和时间延迟的费用。 |
| b .非线性控制器: |
| 看来非线性控制器比线性类型更适合自DVR确实是一个非线性系统由于存在功率半导体开关逆变桥。最非线性控制器是人工神经网络(ANN),模糊逻辑(FL)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)。安控制方法具有自适应和自组织能力。安固有的学习能力,可以提高插值精度。FL控制器是一个有吸引力的选择精确的数学公式是不可能的。使用FL控制器时,跟踪误差和瞬态调整过度的PWM可以大大减少。SVPWM控制策略是采用的逆变器的电压空间矢量来获得更好的性能的交换是在低开关频率条件下获得。 |
结论 |
| 回顾电压概要提出了增强DVR的帮助下。使用不同的控制技术发现DVR适用于电压凹陷和膨胀降低。DVR的基本结构,其操作、补偿方法和控制技术进行了较为详细的试验研究。DVR被认为是一种有效的解决方案由于其成本低、体积小、动态响应快。DVR提供了更简单的实现电压概要文件的改进。线性控制器提供简单的操作和更少的计算工作相比其他方法。 |
引用 |
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