基于最小能量补偿法的串联电容耦合型动态电压恢复器运行特性分析

摘要

传统动态电压恢复器(DVR)采用同相补偿法治理电压跌落问题时,逆变器输出电压幅值小但有功需求大,而采用最小能量补偿法时,降低了有功需求的同时却增大逆变器输出电压,二者优势难以兼具.基于此,该文提出一种串联电容耦合型DVR,通过与最小能量补偿法的配合,所提结构不仅可实现最小有功输出,还可以显著降低逆变器的输出电压,从而有效地降低逆变器的容量和直流侧电压等级.首先,介绍了串联电容耦合型DVR的基本电路结构及工作原理,并对比分析了其在输出电压大小、功率等级方面的优越性;其次,对逆变器的运行边界进行分析,为避免在负载波动情况下逆变器的输出电压超出其最大输出能力,给出适用于串联电容耦合型DVR的运行状态调整策略,以保证装置的正常稳定运行;然后,分析串联电容对控制系统稳定性及滤波效果的影响,并完成了串联电容耦合型DVR最优拓扑结构的选取;最后,通过仿真和实验充分验证了该文所提串联电容耦合型DVR的有效性与可行性.