统一电能质量调节器(UPQC)直接控制策略研究

摘要

随着工业化水平的提高,配电网电力负荷和网络结构日益复杂化、多样化,同一配电系统或同一电力用户中会同时存在多种电能质量问题。因此,具有综合补偿能力的统一电能质量调节器(UPQC)应运而生,并成为研究热点。该装置能够同时满足电网和用户对电压和电流质量的要求,具有很大实际研究价值。
　　在分析三相三线制无中线 UPQC拓扑结构的基础上,采用开关函数建立其数学模型。建立稳态运行条件下的基波等效电路,并在此基础上分析 UPQC系统功率流动情况,以便于控制系统设计。
　　UPQC传统控制策略一般以电压电流补偿量为控制目标,即通过检测算法计算出电网电压波动和谐波量及负载电流谐波和无功分量,将其作为指令信号,控制串、并联补偿单元实际输出的补偿信号跟踪其指令信号。本文提出以电网电流和负载电压为控制目标的直接控制策略,省去复杂电压、电流畸变量检测环节,控制简单,容易实现。并对直接控制策略下的跟踪控制方法进行研究,并联补偿单元采用与电压空间矢量相结合的电流滞环控制方法,串联补偿单元采用电压空间矢量控制。通过仿真和实验验证了该控制策略的可行性和有效性。
　　根据单周控制策略在有源电力滤波器(APF)中的应用,提出了UPQC单周控制策略,推导出其单周控制模型及实现方法。为降低开关损耗,并联补偿单元采用与空间矢量相结合的单周控制方法。仿真验证了该控制策略的合理性。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2 UPQC研究现状

1.3本文主要工作

第二章 UPQC机理分析

2.1 UPQC拓扑结构

2.2 UPQC数学模型

2.3 UPQC工作特性分析

第三章 UPQC直接控制策略

3.1 UPQC控制策略分析

3.2 UPQC直接控制策略实现

3.3仿真分析

第四章 UPQC单周控制策略

4.1单周控制理论

4.2 UPQC并联补偿单元单周控制

4.3 UPQC串联补偿单元单周控制

4.4仿真分析

第五章 实验设计及结果分析

5.1 UPQC硬件电路设计

5.2软件设计

5.3实验结果与分析

第六章 总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢