动态电压恢复器的数字仿真实验

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1、一、动态电压恢复器（DVR）的数字仿真实验动态电压恢复器（DynamicVoltageRestorer，DVR）是一种基于电力电子技术的串联补偿装置，通常安装在电源与敏感负荷之间，其作用在于：保证电网供电质量，补偿供电电网产生的电压跌落、闪变等，其可在电源和敏感负载之间接入幅值和相位受控的电压，以抑制电源电压扰动对敏感负荷的影响。具体参见教材《电力电子学》、《有源电力滤波器》、《自动装置原理》等。1.实验预习清楚动态电压恢复器（DVR）的结构和原理；明确动态电压恢复器的具体控制方式。2.实验目的了解数字仿真软件中DVR的构成及实现；针对系统电源的电压扰动进行动态补偿仿真；解析DVR控

2、制参数的变化对其补偿性能的影响。3.实验步骤（1）将仿真示例copy到电脑。进入MATLAB界面，导入并打开模型DVR.slx;a.梳理DVR.slx模型中的主要元件设备组成，该模型主要包括电源模型（Grid）、DVR模型（涵盖有电力电子元件、控制环节及直流电源）、非线性敏感负荷（NonLinearLoad）；b.熟悉电源模型（Grid）的电气设计参数，主要包括电压、频率，不同时间段的幅度变化特点，其分别对应于电压扰动中的凹陷和突增；c.熟悉DVR模型中饱和变压器、电力电子元件的型式和设计参数，DVRcontrol环节中电压跟踪信号的形成方式，滞环比较器的具体运行特点。d.熟悉非线性

3、敏感负荷的组成结构及实现形式，掌握其电气参数的设计特点；e.设置模型配置参数，运行时间为2.5s。图1（2）点击运行DVR.slx算例。1.实验记录DVR.slx的运行结果，包括：a.当电源（Grid）电压的参数变化如下图2所示时，记录动态电压恢复器的补偿效果，包括：电源三相电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压，该数据可从图3中读取，并据此计算分析各电压的TotalHarmonicDistortion，THD。图2图3(1)0.4s-0.6s时电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压依次为：电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压THD

4、依次为：(1)电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压依次为：电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压THD依次为：(1)1.4-1.6s电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压依次为：电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压THD依次为：(1)1.6-1.8s电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压依次为：电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压THD依次为：由上面的仿真可知即使电源电压发生剧烈变化，敏感负荷上电压依旧比较稳定。a.改变电源（Grid）电压的参数，重点考虑对上升时间、下跌

5、时间、凹陷幅度、上升抖动、电压相位进行调整，再次记录记录动态电压恢复器的补偿效果，包括：电源三相电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压，计算分析各电压的THD。图4修改电源的（Grid）电压的参数，如下图所示(1)电源三相电压用powergui里的FFTanalysis求THD：(1)敏感负荷上的三相电压用powergui里的FFTanalysis求THD：(1)动态电压恢复器的注入电压用powergui里的FFTanalysis求THD：由上面FFTanalysis的结果可知：THD（GridVoltage）=0.00%；THD（LoadVoltage）=3.15%；

6、THD（InjectedVoltage）=48.98%。a.改变动态电压恢复器中DC电压的幅度（如图4，调整范围：300V~1000V），至少选择五组电压数据（例如：300V、400V、500V、700V、900V），记录不同直流电压的情况下，DVR交流侧注入电压的运行特性，计算分析注入电压的THD。1、改变动态电压恢复器中DC电压的幅度为300VDVR交流侧注入电压的波形如下：用powergui里的FFTanalysis求THD：2、改变动态电压恢复器中DC电压的幅度为400VDVR交流侧注入电压的波形如下：用powergui里的FFTanalysis求THD：1、改变动态电压恢复

7、器中DC电压的幅度为500VDVR交流侧注入电压的波形如下：用powergui里的FFTanalysis求THD：1、改变动态电压恢复器中DC电压的幅度为700VDVR交流侧注入电压的波形如下：用powergui里的FFTanalysis求THD：1、改变动态电压恢复器中DC电压的幅度为900VDVR交流侧注入电压的波形如下：用powergui里的FFTanalysis求THD：由上可知:DC电压的幅度为300V时，THD=1.09%;DC电压的幅度为40