动态电压恢复器的研究(毕业论文)

分类号学号641310200671020学校代码10487密级硕士学位论文硕士学位论文硕士学位论文硕士学位论文动态电压恢复器的研究动态电压恢复器的研究动态电压恢复器的研究动态电压恢复器的研究学位申请人：眭鑫学科专业：电工理论与新技术指导教师：唐跃进教授答辩日期:2008年6月3日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonDynamicVoltageRestorerCandidate：SuixinMajor：ElectricalTheoryandAdvancedTechnologySupervisor：Professor.TangYuejinHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJune,2008独独独独创创创创性性性性声声声声明明明明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日I摘要随着高新技术的发展，电力用户对电能质量的要求不断提高。在诸多现代电能质量问题中，电压凹陷是发生频率最高、造成损失最多的。动态电压恢复器（DVR)是目前针对电压凹陷问题的最经济、最有效的补偿装置。本文在对DVR的工作原理及典型装置的各组成单元的分析和研究的基础上，对电压凹陷的检测方法和电压补偿策略进行了研究。本文分析了DVR的工作原理，系统地阐述了DVR装置的各个组成部分的功能特点，分析比较了不同的主电路拓扑结构的特点以及其对DVR整理性能的影响，并对装置的控制方法做了对比研究，确立了DVR在设计上的方案和特点。电能质量问题的检测是影响装置补偿效果的关键环节，论文比较了多种算法的优缺点，重点对基于瞬时无功功率理论的算法进行了研究，确定了虚拟三相的dq0检测法用于处理三相不对称的电压凹陷故障，并通过仿真分析证明所用检测方法能够满足DVR快速性和准确性的要求。研究了几种不同的补偿策略，分析比较他们的优缺点，在其深入分析的基础上提出了一种通过计算最佳补偿点的补偿方式，阐述了最佳补偿点的计算方法和修正方式，并通过仿真分析验证了该补偿方法使DVR装置在综合性能得到很大的提高。最后对三相不对称电压凹陷的补偿进行了仿真分析，验证了其可行性。关键词：：：：动态电压恢复器；电压凹陷；电压补偿IIABSTRACTTherequirementonelectricalpowerqualityiseverincreasingalongwiththedevelopmentoftechnology.Voltagesageisthemostfrequentlyhappeningproblemonpowersystemandmightcausegreateconomicloss.Tosolvethisproblem,DynamicVoltageRestorer(DVR)isthemostefficientandeconomicdeviceatpresent.Inthisdissertation,basedontheanalysisoftheoryonDVRanditselements,aDetectingmethodandvoltagecompensationstrategyforDVRwereproposed,andprovedthroughsimulation.TheelementsofDVRdevicewasintroducedindetail,differentmaincircuittopologywerecomparedtofindtheireffectonDVR’sperformance.ThisthesisalsodidsomeworkonthecontrolstrategyofDVR,andhavecompletedthedesignschemefinally.DifferentarithmeticmethodsonvoltagesagDetectionwerecompared.Basedontransientreactivepowertheory,animprovedvirtualthreephasemethodwasproposedtotestthreephaseimbalancevoltagesag.Thesimulatingresultshasprovedthatthemethodisexactlyandpromptly.Analyzeddifferentcompensatingstrategy’scompensatingtheory,advantageanddisadvantage,andproposedanewcompensatingstrategybycalculatethebestcompensationpointbasedontheexistingstrategies.ThenthispaperprovedthatthenewcompensatingstrategyhasevidentlyenhancedthegeneralcapabilityofDVRbythesimulation.Combinedwithvirtualthreephasetestmethod,theDVRdemonstratedimprovementonitsperformancethroughsimulation.Keywords:DynamicVoltageRestorer(DVR);voltagesag;voltagecompensatingIII目录摘要摘要摘要摘要.......................................................................................................................IABSTRACT.......................................................................................................II1绪绪绪绪论论论论1.1研究的背景和意义....................................................................................(1)1.2动态电压恢复器的研究现状....................................................................(6)1.3本文所做的工作........................................................................................(7)2动态电压恢复器的结构动态电压恢复器的结构动态电压恢复器的结构动态电压恢复器的结构2.1直流储能系统............................................................................................(9)2.2变流器单元..............................................................................................(10)2.3滤波器......................................................................................................(12)2.4串联变压器..............................................................................................(15)2.5控制系统..................................................................................................(16)2.6本章小结..................................................................................................(18)3检测方法的研究检测方法的研究检测方法的研究检测方法的研究3.1几种检测方法..........................................................................................(19)3.2基于瞬时无功功率理论的dq0变换方法..............................................(22)3.3检测算法的仿真......................................................................................(26)3.4本章小结...................................................................................................(28)IV4补偿补偿补偿补偿策略的研究策略的研究策略的研究策略的研究4.1电压补偿策略..........................................................................................(29)4.2寻优补偿方法..........................................................................................(33)4.3补偿策略仿真分析..................................................................................(40)4.4不对称电压凹陷的补偿仿真..................................................................(48)4.5本章小结..................................................................................................(51)5全文总结全文总结全文总结全文总结5.1总结.....................................................................................