动态电压恢复器综述

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1、动态电压恢复器综述由于动态电压恢复器是一种比较理想的用户端电压电能质量的保护装置，所以其研究成为了国内外的一个热点。尤其是在理论研究方面。目前动态电压恢复器的理论研究主要集中在主电路拓扑结构、检测算法、控制方法、补偿策略等方面。在主电路拓扑结构方面，主要研究不同的三相系统逆变器结构对故障电压补偿效果的区别，高压大功率逆变器在DVR中的应用等；在检测算法方面，主要研究如何快速准确的检测出电网电压的幅值，相位以及频率的变化并生成负载电压的参考指令；在控制方法的研究方面，主要的热点是如何快速准确的捕捉畸变电压，并对其进行很好的补偿，

2、保证系统具有良好的动态性能；在补偿策略方面，主要研究如何在储存能量一定的情况下尽量的延长补偿电压凹陷的时间。动态电压恢复器不仅在理论研究方面取得了很多的成果，而且有不少产品已经投入使用，并取得了良好的效果。第一台工业应用的DVR由西屋公司于1996年研制成功，安装在美国北卡罗里纳州Duke电力公司靠近一个自动化纺织厂的12.47KV系统上，以便对全厂提供电压凹陷保护。另外在OrianRugs(USA)，BonlacFoods(Australia)，CaledonianPaper(UK)等公司的网络中均串入了DVR。如澳大利亚的

3、Bonlac食品公司在对DVR试运行后进行的数据统计表明，该公司每年减少了2，453，400澳元的损失；据美国输配电杂志报道，由ABB公司制造的两台容量各为22.5MVA的DVR于2000年在以色列一家著名的微处理器制造厂投入运行，用以防止因电压凹陷引起全厂跳闸而可能造成以百万元计的产品成为废品，它可以弥补500ms的三相电压凹陷的35%和单相电压凹陷的50%。可见，DVR的应用可以大大提高用户的电压质量和经济效益。由此可见，动态电压恢复器是一种非常有应用前景的电能质量补偿装置，各国的专家学者们已经达成了这样的共识：动态电压恢

4、复器是改善电压型电能质量问题的最经济，最有效的手段。世界上第一台DVR由Westinghouse公司于1996年研制成功，并安装在Duke电力公司的12.47kV系统上，该装置的容量为2MVA，主要用于抑制纺织厂供应电压的凹陷。随后ABB公司研制的22kV/4MVA的DVR也成功地应用于半导体生产厂的故障电压恢复，它可在系统电压发生凹陷时迅速地(几毫秒内)提供补偿电压以维持负荷电压恒定。此外ABB公司还推出了基于IGCT的DVR，由于IGCT结合了GTO和IGBT的优点，这种动态电压恢复器性能优越，逆变器可靠性高，效率和安全性

5、也很。由ABB公司制造的两套DVR(单套容量均为22.5MVA)，于2000年在以色列一家著名的微处理器制造厂投入运行，用以防止因电压凹陷引起全厂跳闸而造成数百万美元的产品成为废品的巨大经济损失。该DVR可补偿持续时间达500ms的三相电压下跌35%和单相电压下跌50%的电压凹陷。德国Siemens公司的SIPCON-S系列产品采用的是串联补偿的原理可以补偿电网电压波动和谐波。根据西门子1998年的产品资料，可以总结出以下特点。（1）系统因故障电网电压降到额定值的50％时，SIPCON-S仍能正常工作；（2）一般情况下SIPC

6、ON-S的容量为负载的20％～50％；（3）系统电压的过冲或凹陷的补偿可在2～3ms之内完成；（4）可以补偿电网电压不平衡；（5）SIPCON-S产品的容量为几十KVA到1MVA，可以对6MVA的负载进行补偿。除了上述的动态电压恢复器实例，世界上还有很多厂家和研究机构正在研究各自的DVR，如日本的柱上式，美国威斯康欣大学等。国内对电能质量补偿装置的研究总的来说还处于刚起步的阶段。1998年，我国国内的高等学校和科研单位才开始对动态电压恢复器进行研究。目前，研究仍然处于理论研究和样机研制阶段，也取得了一些成果，清华大学，华北电力

7、大学，西安交通大学，东南大学，中国科学院电工研究所等都对DVR进行了大量的研究实验并研制出DVR的试验样机，所研制的DVR样机还有待于工业环境的检验。但与国外相比还有很大的差距,主要是在容量和电压等级方面，目前针对DVR的研究集中在如下几方面：（1）能量存储单元的充放电技术。（2）不同电压等级下(特别是高电压等级)主电路结构的选择。（3）电压凹陷检测算法以及补偿指令的产生。（4）DVR补偿电压凹陷的动态控制方法。电能质量问题包括暂态电能质量和稳态电能质量两个方面,它直接影响电力系统的供电安全及用户设备的正常运行。传统的电能质量

8、问题都是基于系统稳态而言的,如高次谐波、三相电压不平衡以及长期的电压过高与过低等。经过多年的努力,稳态电能质量有了相当的提高,且实际系统中的许多机电设备在电压幅值变化相对较大的范围内均能正常工作。随着电力市场化的逐步推进以及工业自动化的发展,一方面,配电网中非线性负荷对电网的