基于最小能量法的动态电压校正装置的补偿策略研究

摘要

随着现代科学技术的发展，各种敏感性用电设备的大量使用，电压跌落已经成为电能质量中一个最为突出的问题，并且用户对电力系统的供电质量也提出了越来越高的要求。因此，能够抑制电压跌落、扰动以保证用户供电质量的补偿装置得到了快速发展。动态电压校正装置(DynamicVoltageRestorer，DVR)是目前应用于电网电压跌落、上升、三相不平衡等问题的有效补偿装置。
　　 本文在针对动态电压校正装置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，对基于最小能量法的补偿策略做了详细研究。通过分析最小能量补偿法的原理，并针对传统最小能量法的不足，文章对补偿策略的补偿特性进行了系统的分析；讨论了在没有补偿电压约束下即传统的最小能量法，装置将进行零有功交换及最小能量交换；又研究了在补偿电压约束情况下，装置的应对策略。通过补偿特性的分析，综合同步坐标变换的检测方法来建立最小能量法的仿真模型，并做出最小能量法的流程图及仿真分析。仿真结果表明该方法在保证补偿效果的同时可以实现装置输出有功功率最小，证明方法的可行性和有效性。该方法可充分利用设备储能，有较高的经济效益。
　　 本文采用同步坐标变换的电压检测方法实现在三相电压不对称或畸变的情况下检测出基波正序电压，并快速准确的计算出指令电压信号。
　　 在控制策略上，分别讨论了前馈控制与反馈控制的特点，结合两者，本文采用了复合控制策略，该方法综合了前馈控制、反馈控制的优点。通过前馈通道使系统能够快速跟踪电网电压的变化，同时对负载电压进行了反馈控制，提高了系统的阻尼特性，完善了电压补偿效果。