基于级联多电平新型多功能VDG的研究.pdf

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1、第50卷第1期电力电子技术Vo1．50，No．12016年1月PowerElectronicsJanuary2016基于级联多电平新型多功能VDG的研究汪玉凤，王立祥，叶青(1．辽宁工程技术大学，电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105；2．阜新供电公司，辽宁阜新123000)摘要：针对传统电压扰动发生装置效率较低、功能单一、电压变化范围窄等问题，提出一种新颖的基于级联多电平的多功能可控电压扰动发生器(VDG)。主电路采用背靠背式2H桥结构电路，电压源型逆变器(VSI)采用级联多电平结构。电压源型整流器(VSR)采用电压外环、电流内环的双闭环控制方法，VSI采用闭环的载波移相正

2、弦脉宽调制(CPS．SPWM)控制技术。仿真和实验验证了拓扑和控制算法的有效性、正确性和可行性。关键词：发生器；电压扰动；级联多电平中图分类号：U284．71文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)01—0019—03ResearchonaNovelMulti．functionalVDGofCascadeMllltilevelWANGYu—feng，WANGLi—xiang，YEQing(1．LiaoningTechnicalUniversity，Huludao125105，China)Abstract：Aimingattheproblemthatloweficie

3、ncy，singlefunctionandnari~wvoltagerangeofthetraditionalvolt-agedisturbanceequipment，anovelmulti—functionalcontrollablevoltagedisturbancegenerator(VDG)basedoncas—cademulti—levelisproposed，anditcanputoutasingledisturbanceorcomplexdisturbances．Thebacktoback2Hbridgeisusedinmaincircuitstructureand

4、multi—levelcascadeisusedinvoltagesourvceinve~er(VSI)．Voltagesourcerectifier(VSR)usesaclosed-loopcontrolmethodofvoltageouterandcurrentinnerloop，theVSIUSeSaclo—sed—loopcontroltechnologyofcarrierphase-shiftedsinusoidalpulsewidthmodulation(CPS—SPWM)．Thesimulationandexperimentalresultsverifythetop

5、ologyandcontrolalgorithmisefective，corectandfeasibility．Keywords：generator；voltagedisturbance；cascademulti—levelFoundationProject：SuppofledbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51307076)1引言降、电压不平衡等功能。既可单独产生一种干扰电压，又可将几种扰动电压进行叠加。随着电力电子技术的发展和风电、光伏发电等新能源的广泛应用，电能质量问题备受关注『】1，2电压扰动发生器工作原理及拓扑结

6、构动态电压恢复器、有源滤波器、静止无功补偿器等2．1工作原理电能质量治理设备应运而生。同时，国内外对电压图1为VDG工作原理。系统电压与VDG输扰动发生装置也进行了相关研究，可测试和校验出电压叠加后产生扰动输出电压．将含有扰动电上述电能质量治理设备性能。也为各类电压扰动压的输出电压作用于需测试的有源电力滤波器、的研究提供了理想平台。常见电能质量问题包括静态无功发生器、动态电压恢复器、不间断电源等电压暂升和暂降、谐波电压、三相电压不平衡和低待测装置或其他负载。通过测试了解这些设备的频电压扰动。传统产生电压扰动的方法是通过切性能，同时也可分析和研究电压扰动。则有：换变压器变压比．但只

7、能实现电压暂升暂降。文L=+(1)献【2—41提出一些方法，但这些设备存在功耗大、”效率低、功能单一、电压输出范围窄等不足。在此设计了一种新型可控多功能VDG．可根“为系统电压；为电压暂升暂降、低频扰动、谐波等干扰电压；据需求实现电压低频扰动、谐波电压、电压暂升暂为待测设备端电压。图lVDG工作原理Fig．1WorkingprincipleofVDG基金项目：国家自然科学基金项目(51307076)2．2拓扑结构定稿日期：2015—03—05作者简介：汪玉风(1962一)，女，河