电能质量扰动发生器控制策略及其实现.pdf

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1、第42卷第23期电力系统保护与控制Vb1．42NO．232014年12月1日PowerSystemProtectionandControlDec．1．2014电能质量扰动发生器控制策略及其实现戴喜良，李尚盛，孙建军，杨泽洲，吴楠(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：为了测试电力变压器、CVT、电力电容器、无功与谐波补偿装置等试验设备在电能质量扰动下的工况，设计了一种电能质量扰动发生器，能模拟实际电网输出各种形式电压与电流扰动。采用电压外环与电流内环的PWM整流控制实现了直流电压的稳定；利用电压前馈与重复学习相结

2、合的控制策略实现了发生器较高精度输出；利用DSP+FPGA构建控制系统具有较好的实时性与可靠性。通过10kV、2MVA工业样机实验，证明了设计的正确性。关键词：电能质量扰动发生器；电压扰动；电流扰动；控制策略；DSP+FPGAControlstrategiesandimplementationofpowerqualitydisturbancegeneratorDAIXi-liang，LIShang—sheng，SUNJian-jun，YANGZe—zhou，wUNan(SchoolofElectricalEngineerin

3、g，WuhanUniversity,Wuhan430072，China)Abstract：Inordertotestthetheworkingconditionofdevicessuchaspowertransformer,CVT,powercapacitor,reactiveandharmoniccompensatorinpowerqualitydisturbanceenvironment,apowerqualitydisturbancegeneratorisdeveloped，whichCansimulatetheact

4、ualpowersystemtooutputvariousformsofpowerqualitsvoltageandcurrentdisturbance．ThestabilityoftheDCvoltageisrealizedbyuseofvol~geouter-loopandcurrentinner-loopPWMrectifiercontrol；bYuseofacontrolstrategywhichcombinesvoltagefeed-forwardandrepetitivelearning，thehighaccur

5、acyoutputisachieved；thecontrolsystemconstructedbyDSP+FPGAhasgoodreal-timeandreliability；thecorrectnessofthedesignisprovedthroughthetestson10kV,2MVAindustrialprototype．Keywords：powerqualitydisturbancegenerator；voltagedisturbance；currentdisturbance；controlstrategy；DS

6、P+FPGA中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1674—3415(2014)23．0131-07目前，出现了大量的电能质量治理设备【o引，0引言较常见的有：动态电压恢复器(DVR)、固态切换近年来，我国电力系统飞速发展，为国民经济开关(SSTS)、有源电力滤波器(APF)、静止无功的快速发展提供了强有力的电力保障。以特高压交补偿器(SVC)、静止同步补偿器(STATCOM)、不直流输电网络为骨架、多级电网协调补充的智能化间断电源(UPs)等。除此之外，还有很多其他定坚强电网逐步形成，很好地解决了输供电容量问制电力

7、系统装置，解决了特定工况下的电能质量问题【lJ。与此同时，随着工业技术的发展、高科技的题。电能质量问题的突出及电能质量治理设备的发应用，特别是由此带来的电力电子负荷大量投入，展，对电力设备测试手段提出了挑战。这些挑战主电能质量和供电可靠性等问题得到越来越多的关要来自两个方面：注。考虑到电力系统负荷的多样性和复杂性，现代第一，电能质量对电力设备的影响，包括传统电力系统负荷的典型特性可以归结为谐波含量大设备及新兴设备。在传统电力设备测试中，由于试(整流设备)、功率因数低(三相感应电机)、功率验手段及系统需求的限制，往往忽略了电能

8、质量问波动剧烈(电弧炉)、冲击性强(电气化铁道和城市题的影响，而仅仅针对理想工况下的技术指标进行轨道交通)等几类。当前电网电能质量问题非常突测试，对于非理想工况，特别是各种暂态过程及谐出，这不仅会缩短设备使用寿命、增加电网损耗、波对电力设备的影响，无法进行测试。降低成品率等，严重时甚至会危