关键字 |
| 动态电压调节器,电压凹陷、电压膨胀,电能质量。 |
介绍 |
| 广为人知,但质量正面临着各种问题,如电压凹陷/膨胀,增兵,闪烁,电压不平衡,干扰和谐波失真,电压跌落/膨胀比其他更容易发生电能质量问题,同时这些凹陷/膨胀是最严重的配电系统的电能质量扰动。最重要的一个自定义创建了电力设备,提高电能质量的性能是动态电压调节器(DVR)。DVR保持负载电压在一个名义上的大小和相位补偿电压凹陷/膨胀和共同耦合点的电压不平衡(PCC)。这些系统可以通过增加适当的补偿电压跌落电压与电源电压串联,因此防止丧失权力[1]。 |
| 电压跌落/膨胀引起的不对称相间、单线路接地(SLG),双重line-toground和对称的三相故障。DVR注入独立电压恢复和维护敏感其名义价值的注入功率与零个或最低功率DVR补偿目的可以通过选择合适的幅值和相角[10]。电压凹陷可以发生在任何即时的时间、振幅从10 - 90%和持续半个周期持续时间为一分钟。电压膨胀,另一方面,被定义为有效值电压的增加从0.5周期持续时间1分钟。典型的震级在1.1和1.8之间。IEEE 519 1992和IEEE 1159 - 1995描述了电压凹陷/膨胀如图1所示。 |
 |
| 因为在配电系统电压膨胀不太常见,它们不是电压凹陷一样重要。电压凹陷和膨胀会引起敏感的设备(如半导体或化工厂)失败,或者关闭,以及创建一个大电流不平衡,可能打击保险丝或断路器。这些影响可能非常昂贵的客户,从微小的质量变化产生停机和设备损害[2]。尼尔森等,提出了不同的系统拓扑结构和验证检查DVR相比性能[3]。邮局的错方法控制策略介绍了DVR Vilathgamuwa和Parera [4]。在这个最低电压或最低能量DVR操作取得了基于锁相环(PLL)。玛丽等人,提出了DVR的最低电压控制策略基于对称组件[5]。提出了一种简单的DVR,傅里叶变换(FT)已申请凹陷检测[6]。Hbridge多级IGBT VSC的闭环控制方案用于缓解平衡/不平衡电压凹陷。在这方面,DVR结构基于级联h桥多电平逆变器拓扑结构,消除的需要插入变压器使用[7]。 In the work of M. I. Marei et.al, an energy optimized control scheme for a transformer less DVR has been presented [8]. The D.C. link minimum energy injection control method is presented the work of Il-Yop Chung et.al. The DVR is connected in series with the load and it is a direct voltage control method. The shunt connected compensators are indirect controller in which line current is controlled. Hence DVR is an effective compensator for dynamic PQ disturbances [9]. The design and analysis of the inverter- side filter used for DVR has been presented in the work of S. S. Choi et.al [10]. C. Zang et. al work presents a three dimensional voltage space vector PWM algorithm to analyze the four-wire DVR[11]. The techniques of the supply voltage compensation with minimum energy are presented in the work of M.R. Banaei et.al [12]. |
| 本文的结果提出了补偿控制器设计多个电压凹陷/膨胀。该控制器使DVR反应很快保持恒定负载电压平衡和不平衡的多个凹陷/膨胀的条件分布系统。DVR的主要优点之一是它注入(吸收)能量在凹陷(膨胀)维持负载电压恒定。是一系列的DVR补偿器,保护敏感负载从供给方面的扭曲和不平衡电压。 |
系统模型和假设 |
| 1994年,l . Gyugyi提出了一个设备和一个方法为动态电压恢复实用程序的分销网络。这种方法使用真正的权力为了注入指责供应电压和通常被称为动态电压调节器[14]。摘要DVR设计本质上包含一个电压源逆变器(VSI),注射变压器连接交流电压供应和敏感负荷,直流储能装置和控制系统如图2所示。 |
 |
| DVR的主要功能是保护敏感负荷电压凹陷/膨胀来自网络。之间的DVR连接串联电压源或网格和敏感负荷通过注入变压器。有几种类型的能量储存在使用DVR如电池、电容和超导线圈。这些类型的能源储存设备是非常重要的为了供应DVR活跃和无功功率。控制器是DVR用于交换的一个重要组成部分。开关转换器负责转换过程从直流到交流,以确保只有隆起或凹陷注入变压器电压注入。 |
| 中使用的三相变压器连接三相DVR可以配置在δ/打开或明星/打开连接。在高压侧不对称故障的情况下,零序电流几乎为零,如果在y的配电变压器连接接地中性的。这样连接,DVR只减轻了积极和消极的序列组件[15]。 |
在DVR补偿方法 |
| 薪酬策略的类型主要取决于DVR等限制因素评级,各种条件的负载,电压凹陷的类型。一些负载敏感对天使阶段跳和一些敏感的变化大小和别人宽容这些[16]。因此,控制策略取决于负载的类型特征;有三种不同的方法的DVR的电压注入: |
| (一)Pre-sag补偿方法 |
| (B)同相补偿方法 |
| (C)与最低能量注入电压公差的方法 |
| (一)Pre-Sag /倾斜补偿方法 |
| pre-sag方法跟踪电源电压不断,如果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补偿方法如图3所示。在这个方法中注入的有功功率不能控制,它是由外部条件等故障的类型和负载条件。DVR的电压是下面: |
| -Vsag VDVR = V前故障 |
 |
| (B)同相补偿方法 |
| 在这种方法中注入电压在相位的电压供应方面无论负载电流和prefault电压如图4所示。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的常数级负载电压感到满意。负载电压如下所示: |
| |六世| = | Vpre-fault | |
| 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。该方法的实际应用在敏感负载相角跳。 |
 |
| (C)与最低能量注入电压公差的方法 |
| 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%的名义状态之间的相位角变化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。在这种方法中,纠正负电压的相角和大小的区域内负载电压公差都改变了。小电压降和相角跳上负载可以容忍负载本身。加载相角跳的敏感性和电压大小是不同的。 |
 |
提出控制技术 |
| DVR的控制系统起着重要的作用,快速响应的要求,当电压凹陷/膨胀发生。当检测到电压凹陷/膨胀,DVR应该尽可能快的反应和交流电压注入到电网。它可以实现使用一种基于电压空间矢量PWM控制技术参考和供应和负载电压瞬时值。有各种DVR控制器的基本规则:检测的电压凹陷/膨胀系统中出现;补偿电压的计算,生成PWM逆变器和停止触发脉冲的触发脉冲,当发生已经过去了。dq0方法给出了信息的深度(d)和相移(q)电压凹陷的开始和结束时间。负载电压转化为VD,矢量量化和V0基于公园转换方程(1),(2)和(3)。 |
 |
 |
 |
| 锁相环(PLL)是用于生成单元主要在相位正弦波电压。abc组件是使用PWM生成三相脉冲技术。提出了控制技术块如图6所示。 |
 |
仿真和结果 |
| 调查DVR性能可以通过测试在各种干扰条件下观察到的电压源。所提出的控制算法进行平衡和不平衡的电压凹陷检测/膨胀在低压配电系统中。 |
 |
 |
| 第一个模拟显示了单相电压凹陷。电源电压的仿真开始50%下垂如图9所示(一个)也显示50%的电压凹陷发起在0.1秒,一直到0.2秒,总电压凹陷持续时间为0.1秒。图9 (b)说明了DVR的电压注入的援助和(c)显示了相应的负载电压补偿。由于DVR,负载电压保持在1聚氨酯。图10显示了发生50%的公用电网三相电压凹陷,也注入电压和负载电压如上所示。 |
 |
 |
| 第二个仿真显示了DVR的性能在一个电压膨胀状态。源电压的电压平衡膨胀,增加了约20 - 25%的名义价值。三相电压平衡膨胀的仿真结果如图12所示(一个)。图12 (b)和(c)显示分别注入和负载电压。膨胀电压发生的时间0.1秒和0.2秒后电压将恢复回到其正常价值。从结果可以看出,负载电压保持在DVR的名义价值和帮助。图11 (a)、(b)和(c)显示了单相电压膨胀,分别注入了DVR的电压和负载电压。此外,由于SLG的错。后立即创建一个不平衡的电压凹陷断层如图13所示(一个),电源电压的两个阶段的电压下降到60 - 80%。 |
结论 |
| DVR的全面研究作为一个强大的定制电源设备已被证明与matlab / Simulink的援助。DVR的主要优点是成本低、简单实现,需要更少的计算及其控制是简单的比其他方法。仿真表明,DVR性能是有效缓解电压凹陷和膨胀。DVR处理平衡和不平衡的情况下,没有任何困难。它注入适当的电压组件在电源电压迅速纠正异常;此外,它不断的负载电压平衡和标称值,这样的PQ扰动配电系统也有效地补偿所提出的控制策略。 |
引用 |
- A.A.D.R.佩蕾娜D.M. Vilathgamuwa,崔轮”电压凹陷补偿与能量优化的动态电压调节器”,IEEE反式。对权力的德尔。,Vol. 11, No. 3, pp. 928-936, July 2003.
- 林丙辉李,崔轮D.M. Vilathgamuwa,“设计考虑线路侧滤波器中使用动态电压调节器”,IEE Proc。总的来说。Distrib传播。,Issue 1, Vol. 148, pp. 1-7, Jan. 2001.
- 惠普女子,苏尼尔Kumar Gupta,“直流储能方案DVR的电压凹陷缓解系统”国际计算机理论与工程学报,2卷,3号,6月,2010年。
- p . Boonchiam n . Mithulananthan“理解的动态电压者通过Matlab仿真“法政Int。j . Sc。科技。11卷,3号,July-Sept。2006年。
- 核磁共振Banaei,萨达姆政权Hosseini s Khanmohamadi G.B. Gharehpetian,“验证一个新的控制策略动态电压调节器仿真”,爱思唯尔仿真建模实践和理论,14卷,第125 - 112页,2006年3月。
- B.J. Quirl, B.K. Jhonson上半叶赫斯,“缓解的电压凹陷阶段Jamp使用动态电压调节器”,38研讨会,Carbondal, IL,北美,第654 - 647页,2006年9月。
- 亚许朋友,A . Swarup高级会员,IEEE, Bhim辛格,高级会员,IEEE“回顾补偿类型定制电力设备电能质量改善”IEEE电力印度会议,1 - 8,2008页。
- Mahesh轮抗议Mishra, B.K.库马尔,诉Jayashankar”评级和DVR注入变压器的设计问题,电力电子会议和博览会,第455 - 449页,2008年2月。
- a . Ramasamy V.K. Ramachandaramurthy,上面艾耶Z.L. Liu“使用TMS320F2812控制动态电压调节器”,电能质量和利用会议,页1 - 6,2007年10月。
- h . Toodeji萨达姆政权Fathi。“成本削减和控制系统改进电器电弧炉使用DVR”, IEEE会议工业电子产品和应用程序,页211 - 215,德黑兰,伊朗,2009年5月。
- 珊、l . Gyugyi C.D. Schauder爱德华兹,M。Sarkozi”、装置和方法,动态电压恢复实用工具分销网络”,美国专利,问题1,5卷,第222 - 329页,1994年。
- 李同易卜拉欣T.H.阮特区”,错误度过DFIG技术风力涡轮机系统使用动态电压者”,IEEE事务能量转换,26卷,第3期,第882 - 871页,2011年9月。
- c·菲茨一样,m·巴恩斯,p .绿色,“425电压凹陷检测技术对动态电压调节器”,IEEE工业应用,问题1、40卷,第212 - 203页,2004年2月。
- 约翰Godsk尼尔森,FredeBlaabjerg”控制策略动态电压调节器的补偿电压凹陷
- s . Deepa s Rajapandian“电压凹陷缓解使用动态电压调节器系统修改Z-Source逆变器”,第二次国际会议上电、电子、土木工程(ICEECE ' 2012),页1 - 4,2012年4月
- m . Karimian a . Jalilian”比例重复控制的一个动态电压调节器(DVR)电能质量改善”,国际期刊在技术和物理工程问题(IJTPE), 11个问题,4卷,2号,页18 - 23,2012年6月。
- Mokhtarpour、H.A. Shayanfar S.M.T. Bathaee”延伸的快速傅里叶变换参考代UPQC”,国际期刊在技术和物理工程问题(IJTPE)问题9,3卷,4号,第126 - 120页,2011年12月。
- 一个。泰克,K。Bayindir, M。电气电子工程系,Tumay Cukurova大学,阿达纳,土耳其“快速凹陷/膨胀检测方法为模糊逻辑控制的动态电压调节器”一代输配电专业,4卷,1 - 12,2010页。
|
菜单
