基于不对称级联型多电平逆变器的动态电压恢复器研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第35卷第13期继电器Vl0l_35NO．132007年7月1日RELAYJuly1，2007基于不对称级联型多电平逆变器的动态电压恢复器研究王德发，丁洪发(华中科技大学电气与电子工程学院，湖北武汉430074)摘要：提出了一种基于不对称级联型多电平逆变器(ACMI)的动态电压恢复器(DVR)及其控制策略。该DVR在结构上采用不对称级联型多电平逆变器，易于实现装置的大容量化；控制策略上先采用跌落前电压补偿法，然后平缓过渡到同相位电压补偿法，在这种控制策略下，系统电压发生幅值和相位跳变时，能够保证负载电压平滑无突变，减

2、小了对相位突变敏感负荷的影响，补偿效果接近跌落前电压补偿法，而所需补偿的能量与同相位电压补偿法接近。Matlab仿真试验验证了该系统结构和控制策略的实用性、有效性。关键词：电能质量；电压跌落；动态电压恢复器；不对称级联型多电平逆变器；补偿策略SimulationofdynamicvoltagerestorerbasedonasymmetrycascademultilevelinverterWANGDe—fa，DINGHong—fa(HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract

3、：Thispaperpresentsadynamicvoltagerestorer(DVR)basedonasymmetrycascademultilevelinverter(ACMI)anditscontrolstrategy．TheasymmetrycascademultilevelinverterisusedinthisDVR，SOthecapacityoftheDVRcanbemadeverylarge．Thecontrolstrategyisbasedonacombinationofpre—sagphasecompensationandpost—sagp

4、hasecompensation．Onceasageventoccurs，thephasewillthereforeslowlyshiftfromthepre—sagphasetothepost—sagphase，SOthevoltageasseenbytheloadwillbesmoothwithoutanysuddenjump．Thisgivesthebenefitoftheloadwhichissensitivetothevoltagephase．TheefectoftheDVRisclosetothepre—sagphasecompensation，but

5、theconsumptionofenergyisclosetothepost—sagphasecompensation．ThepracticabilityandvalidityofthestructureandcontrolstrategyareconfirmedbyMATLABsimulation．Keywords：powerquality；voltagesag；dynamicvoltagerestorer；asymmetrycascademultilevelinverter；compensationstrategy中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：

6、1003．4897(2007)13．0049．04或对称级联型逆变器⋯，其单位容量造价较高，运0引言行损耗大，且不容易实现大容量化。DVR的补偿控电力电子技术的发展及其在工业领域中应用范制策略通常有三种I2】：跌落前电压补偿、同相位电围的扩大，如工业电弧炉、电力机车、轧钢机、大压补偿和最小能量补偿。跌落前电压补偿法效果最型半导体变流装置等冲击性、非线性负荷的增加，好，但当电压跌落幅值过大或相位跳变过大时较难使得电力系统电能质量问题日益严重；而另一方面，实现，经济性较差，不适合于长时间电压跌落补偿；随着信息技术的快速发展以及计算机管理和先进自同相位电压补偿法补偿电压

7、幅值最小，但该方法只动控制手段的日益广泛应用，电力系统中对电能质能进行幅值补偿，不能补偿相位变化，对电压相位量敏感的负荷所占比重越来越大。对电能质量的改突变敏感的负载无法适用；最小能量补偿法补偿的善和控制成为现代电力系统的重要课题，而电压跌有功功率最小，可以满足较长时间的补偿，但需要落被认为是影响许多设备正常、安全运行最严重的注入较大的补偿电压，此补偿方法带来的电压相位动态电能质量问题。变化也可能会引起电压波形的不连续。有文献提出动态电压恢复器(DVR)是一种新型的解决电压将跌落前电压补偿法和最小能量补偿法相结合的补跌落问题的装置，其主要目的是在电网电压出现跌偿方

8、法，该方法