基于电流反馈控制的串联型电能质量补偿器（SPQC）的研究

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1、变亘奎兰些圭兰生笙苎．一一基于电流反馈控制的串联型电能质量补偿器的研究燕晕东南大学电气工程系导师：唐国庆(教授)论文摘要：电能质量是一个涉及面很广的问题，在当前用户对电能质量的要求越来越高而传统的补偿装置越来越难适应不断发展的用户要求时，研究和发展新的电能质量补偿装置具有非常重要的意义。串联型电能质量补偿器SPQC作为一种新型的电能质量补偿装置，被用于抑制电网电压所包含的电压跌落，电压突升，电压谐波等电能质量问题。在对SPQC进行了总体研究的基础上，本文主要对SPQC的控制策略做了详细的研究，并且对sPqc的智能

2、维护提出了一点设想。此外通过仿真，设计和实验，对控制策略的有效性和实用性进行了验证。本文首先对进行了SPQC的总体研究。这一部分中研究了SPQC电压补偿原理，电压检测原理。然后，对SPQC主电路结构的选择进行了详细的介绍，并且在此基础上分析了SPQC稳态运行状况，推导了SPQC容量的公式。最后，对并联测整流器的控制方法进行了介绍和比较。然后本文对SPQC控制策略进行了详细的研究，这一部分也是本文的核心。首先，为了分析SPQC的运行特性，使用状态空间平均法建立了SPQC状态空间平均模型，并且在此基础上列出了SPQC

3、的状态方程。其次，在SPQC状态空间平均模型的基础上分析了典型的串联侧逆变器开环控制策略，由于串联滤波器和串联变压器感抗的存在，导致了典型的开环控制中存在的稳态运行误差。为了消除误差，提高串联型电能质量补偿器的性能，我们提出了一种电流反馈的闭环控制策略。并且详细介绍了控制策略的具体实现。然后，对SPQC并联侧整流器的控制策略进行了分析，提出了使用带PI控制环节的闭环控制策略。最后，针对sPQc故障诊断中的复杂性和不确定性，本文提出使用专家系统和人工神经元网络对SPQC进行故障诊断的设想。通过仿真和在装置实物上所作

4、的实验，表明了本文所提出的基于电流反馈的闭环控制策略控制的SPQC可以有效的补偿电压型电能质量问题。关键词：电能质量，电能质量补偿嚣．控制策略，模型，状态空间平均法东南大学硕士学位论文StudyofSedesPowerQualityCompensator(SPQC)withCurrentFeedbackControlStrategyHuiYan，SoutheastUniversityMentor：Prof．GuoqingTangAbstract：Seriespowerqualitycompensator(SPQC

5、)isapowerelectronicequipmentdesignedtomitigatevoltagedisturbancesinformsofvoltagesags，voRageswells，andvoltageharmonics．TheSPQCinjectsseriesvoltagetoeliminatethevoltagedisturbancesbycombiningseriesvoltagesourcedinverters(VSI)withadc．1inkcapacitorandashuntrecti

6、fier．ThetheoryandcontrolstrategyarediscussedatdetailandadesignofdiagnosistoolforSPQCisrepresented．First,compensationtheoryanddetectionmethodofSPQCarediscussedatdetail．AndrunningconditionsofSPQCaleanalyzedandbasedonit，capacityformulasareinduced．Inviewthattheva

7、lidityandtheeffectivenessoftheSPQCdependontheaccuracyandthedynamicbehaviorofthecontrolstrategiesadopted，thestudyofthecontrolstrategyistheemphasisofthepaper．Inordertoanalyzecontrolstrategies，abasicmodeloftheSPQCissetupbyadoptingthestate-spaceaveragingmethod．An

8、dthebehaviorofVSlsandtherectifierisexpressedindifferentialequationforms．Basedonthestate-spaceaveragingmodeloftheSPQg，thetransferfunctionandtheblockdiagramoftheexifingopen—loopcontrolstrat