动态电压恢复器理论及仿真研究共3篇
动态电压恢复器复合控制策略的研究与仿真

f e e d — f o r w a r d c o n t r o l wi t h t h e l o a d v o l t a g e a n d c a p a c i t o r c u r r e n t d o u b l e c l o s e d — l o o p f e e d b a c k c o n t r o 1 . t h e t r a d i t i o n a l
Re s e a r c h a n d S i m ul a t i o n o f Mu l t i pl e x e d Co nt r o l S t r a t e g i e s o f
Dy na mi c Vo l t a g e Re s t o r e r
Wu h a n 4 3 0 0 3 3 , C h i n a ; 2 . H a n g s h e n G r o u p C o . , L t d . , H a n g z h o u 3 1 1 2 3 4, C h i n a )
A b s t r a c t : U n d e r t h e s t u d y o f t h e d y n a mi c v o l t a g e r e s t o r e r ( D V R )c o n t r o l s t r a t e g y t h a t c o m b i n e s g r i d v o l t a g e
动态电压恢复器的原理及控制综述

动态电压恢复器的原理及控制综述动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer,DVR)是一种用于电力系统中电压质量改善的装置。
它能够通过迅速补偿电压瞬态、闪变以及短暂的波动,使电力设备获得稳定的电压供应,提高电力系统的可靠性和稳定性。
1.电压检测:DVR根据电压检测单元实时监测电力系统的电压波形。
一旦检测到电压异常,DVR将立即采取控制策略进行干预。
2.能量储存:DVR采用能量存储单元(如超级电容器或电池组)储存能量,以供电压补偿时使用。
这些能量存储器具有高效能量存储和释放的特性。
3.控制策略:DVR通过控制单元对电流进行控制,以达到电压的补偿目的。
常见的控制策略包括电流控制和电压控制。
电流控制通过对DVR的输出电流进行控制来实现电压补偿;电压控制则是通过在电网和负载之间插入电压源,并使其与电网电压同相同频同幅来实现电压补偿。
4.过渡过程:当电网电压出现瞬态、闪变或波动时,DVR能够迅速检测到并进行响应。
它通过将储存的能量注入电网或负载,改变电流波形,从而实现电压的补偿。
在过渡过程中,DVR会根据控制策略调整输出电流或电压,使电力设备获得稳定的电压供应。
1.控制方法:DVR的控制方法主要包括全电流控制、电压矢量控制和电压限制控制。
全电流控制是最常用和最简单的控制方法,它通过保持DVR输出电流恒定来实现电压补偿;电压矢量控制则是通过控制DVR的输出电压与电网电压的相位和幅值来实现电压补偿;电压限制控制是对电压进行限制,在电网电压进入约束范围内,DVR不对电压进行补偿。
2.控制策略:DVR的控制策略可以分为无序控制和有序控制两类。
无序控制没有对电压波形进行详细分析,只进行简单补偿。
而有序控制则根据电压异常的特性进行详细分析,并采取相应的补偿策略。
3.效果评估:评估DVR的电压补偿效果主要包括响应时间、补偿能力和稳定性等方面。
响应时间是指DVR响应电压异常的速度;补偿能力是指DVR补偿电压异常的能力;稳定性是指DVR在补偿过程中输出电压的稳定性。
动态电压恢复器的原理及控制综述

动态电压恢复器的原理及控制综述KONG Shuhong, YIN Zhongdong,SHANRenzhongNorth China Electric Power UniversityBeijing , Chinae-mail: kshsh043@SHANG WeidongKaifeng Power Supply CompanyHenan,China摘要随着自动化技术信息化的发展,动态电压问题日益凸显。
动态电压恢复器(DVR)是现代配电系统中重要的缓解电压暂降的电力设备。
DVR的工作原理、结构和控制方法在许多DVR相关的学术会议和期刊上被引用和比较。
同时对未来DVR在电力系统中的应用和一些问题提出了建议。
关键词:电压暂降;动态电压恢复器(DVR);控制技术;电能质量;优化的补偿;储能I引言最近几年,社会对于高功率质量(PQ)和电压稳定性的要求显著增加。
PQ 特性包括频率变化,电压变化,电压波动,不平衡三相电压,电压突变和谐波失真。
对于敏感的设备的一个严重威胁是持续10至100毫秒的电压暂降(60%至90%的额定电压的下降)。
电压暂降是因为大功率电机并网或切换操作时由动物接触,暴风雨,设备故障,绝缘故障,短路冲击电流较大等因素引起的。
这将导致巨大的财产和经济损失。
众所周知的保护关键负载不受干扰的定制功率器件有:STA TCOM分布(静止同步补偿器DSTATCOM),动态电压恢复器(DVR)和统一电能质量调节器(UPQC)。
DVR主要用于解决电压暂降问题。
1996年8月,Westinghouse电气公司在加利福尼亚州南部的Anderson在12.47KV变电站安装了世界上第一台DVR。
它主要为自动生产的工厂提供保护。
随后,ABB,西门子等其他公司也开发了自己的的产品来保证敏感负载的电压质量。
所以,在DVR的结构,参数检测,闭锁,补偿和控制技术等方面进行了大量的电力系统的研究。
在这片论文里,将对DVR的控制技术和结构进行调查和比较。
级联型多电平动态电压恢复器的仿真研究-级联多电平

级联型多电平动态电压恢复器的仿真研究:级联多电平【摘要】电能质量问题都会严重影响敏感性负荷的正常工作,在常见的电能质量问题中,电压暂降被认为是影响最为严重的一种,目前针对电压暂降,最主要的方案是在系统和敏感负荷之间加装动态电压恢复器(DynamicVoltageRestorer,DVR)。
本文对级联H桥型多电平动态电压补偿器进行了分析研究,对其拓扑结构和工作原理进行了分析,阐述了最小电压补偿策略和瞬时电压dq分解电压暂降检测法的原理,分析了最近电平逼近调制方式的工作原理,并通过在PSCAD/EMTDC环境下搭建的仿真模型对级联多电平动态电压恢复器的工作特性和补偿效果进行了验证。
【关键词】级联多电平;DVR;电压暂降检测;最近电平逼近随着时代的进步,电力已经成为现代生产和生活必不可少的能量来源,并且随着我国经济的飞速发展,我国对电能的需求也越来越大,电能质量也成为电力企业和用户共同关心的问题。
尤其是使用大量电力电子设备的企业,对电能质量非常敏感,短暂的供电中断或电压跌落都将影响这些设备的正常工作,造成巨大的经济损失。
由于在电力系统中存在大量的非线性、冲击性负荷以及电力系统发生故障等原因,时常会出现电能质量问题,常见的电能质量问题包括:电压偏差、频率偏差和波形偏差[1]。
其中,电压偏差又包括电压暂降、电压骤升、电压波动、瞬时断电和瞬时脉冲或突变。
这些电能质量问题都会严重影响敏感性负荷的正常工作,造成产品质量下降甚至导致生产过程中断,从而带来巨大的经济损失。
目前,对电能质量问题的研究中,电压暂降被认为是影响用电设备正常、安全运行的最严重的动态电能质量问题。
电压暂降是指供电电压均方根值在短时间内突然下降的事件[2-3]。
在电网中这种现象的持续时间大多为0.5~1.5s,国际电气与电子工程师协会(IEEE)将电压暂降定义为供电电压有效值快速下降到额定值的90%~10%,然后回升至正常值附近。
电压暂降的幅值、持续时间和相位跳变是标称电压暂降的最重要的三个特征量。
动态电压恢复器的补偿策略研究与仿真分析

动态电压恢复器的补偿策略研究与仿真分析动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer,DVR)是一种用于故障电压恢复的先进电力设备。
它可以通过快速响应故障电网的电压波动,稳定供电系统的电压,保护负荷设备不受电压波动的影响。
本文将对DVR的补偿策略进行研究,并进行仿真分析。
首先,DVR的补偿策略可以分为两个主要方面:基于电流和基于电压的补偿策略。
基于电流的补偿策略通过将负荷电流与参考电流进行比较,并将误差信号输入到控制器中,从而控制DVR的输出电压。
基于电压的补偿策略则是将负荷电压与参考电压进行比较,并通过控制DVR的输出电流来实现电压补偿。
其次,本文将重点研究基于电流的补偿策略。
该策略的关键是设计一个合适的控制器,使得DVR的输出电压可以快速地跟踪参考电压。
常用的控制器包括比例控制器、积分控制器和PI控制器。
在设计控制器时,需要考虑DVR的响应速度和补偿精度之间的平衡。
一方面,响应速度越快,DVR越能快速地抵消电压波动;另一方面,补偿精度越高,DVR越能准确地使负荷电压跟踪参考电压。
最后,本文将通过仿真分析来验证基于电流的补偿策略的性能。
以一个典型的故障电网为例,在故障电网中引入电压衰减和谐波畸变,并设置负荷电压的参考值。
通过将DVR与故障电网相连,通过控制器实现电压补偿,分析DVR的输出电压与参考电压之间的误差。
通过调整控制器的参数,可以得到DVR的最佳补偿效果。
总结起来,本文将对动态电压恢复器的补偿策略进行研究,并通过仿真分析来验证其性能。
研究结果可以为实际应用中的DVR设计和优化提供参考,并为电力系统的电压稳定性提供保障。
动态电压恢复器(DVR)策略研究仿真与硬件搭建(包括文献翻译与原文)

要
内
容
1、查阅相关资料,研究动态电压恢复器的工作原理
2、研究现有电压补偿策略的工作原理
3、完成主电路、控制电路参数设计
4、进行开环、闭环系统仿真
基
本
要
求
1、输出交流电压:220V/50Hz
2、开关频率:20KHz
3、整流桥负载下THD小于5%
4.撰写论文1本(不少于2万字,字迹工整、语言流畅),标准A0图纸一张
1.4国内外研究现状
世界上的第一台DVR装置由美国西屋公司研制成功,并于1997年8月在美国DUKE电力公司投入运行,西门子公司在1999年的IEEE会议上介绍了他们的DVR的运行情况。ABB公司在2000年IEEE会议上介绍了安装在瑞士4的DVR的运行情况。在日本,柱上式DVR也已经投入运行。这些装置的运行目的是为了取得足够的运行经验,以及在实际中检验装置的性能从而加以进一步改善。除了上述的动态电压调节器实例,世界上还有很多厂家和研究机构正在研制各自的DVR,如美国威斯康欣大学。
Keywords: Dynamic voltage restorer, before voltage drop compensation method,Phase voltage compensation method
第1章
1.1 课题背景
伴随着经济发展而来的的是我国用电负担逐年增加,电网电压的跌落和电压波形的畸变现象经常发生,这会给许多对电压质量要求很高或是很敏感的电气设备带来困扰。并且,电力电子器件在生活的各个领域的应用也越来越广泛,为解决电能质量问题的各种电气设备相继问世,动态电压恢复器使其中的佼佼者。当系统电压受到外界干扰时,会产生类似电压跌落的电能质量问题,这是造成敏感负载出现问题的主要原因,而DVR会在1-2ms之内产生补偿电压,抵消敏感负载所受干扰,使负载正常工作,有助于降低电能质量问题所带来的设备损坏、生产中断、产品质量不合格等等的经济损失,保证了计算机负载与敏感负载的安全可靠运行。在性能与性价比方面占很大优势的动态电压恢复器(DVR)广泛关注,被认为是最有前景的电能质量调节的电力电子装置。
动态电压恢复器的设计和仿真

参 考文献
[ 1 】张卫华 . 联 多电平动 态电压调 节器 ( D V R)
该动态 电压恢复器实验 电路 主要 由一个三相 电 压转换 器 ( VS C),一个耦合变压器 ,一个无
源 滤 波 器 , 一 个 单 相 全 桥 逆 变 器 和 控 制 系 统 几
态 电压 恢 复 器 结 构 运 行 原 理 图 , 如 图 l 所示 。
( 1 )检测起点 电压 ,形成补偿基准 。 ( 2)检测终点 电压确定补偿额度 。
( 3)注 射 补 偿 电压 。 ( 4 )补 偿 后 检 测 确 定 补 偿 是 否 成 功 。
这 表 明, 在 这 两 种 情 况 下,滞 后 电压 T HD运行 单极 开关 比双 极少 。可 以看 出,使 用 HB1的仍不 足总 谐波 失真标 准。可 以明确
本 文基 于迟 滞 电压控 制作 用于 负载 电压 开 关的改善 ,同时确 定逆变器 门。滞后 电压 的 产 生是 由两部分构成 ,一是错误信号间 的注射 电压 ( V i n j ), 二是 磁盘 录像 机 的的 参考 电压 ( vr e f ), 二 者相 互结 合共 同产 生控 制信 号 。 在此基础 上根据参考 电压之 间的差别,分析参 考 电压和逆 变器 的电压达到上 下限时,电压的
下带 ( HB1 )用来确 定输 出电流 ( + v d c o r 0 ) 或
( 一 Vd c o r 0 ) 之 间 的状 态 . 第二个上下带 ( HB 2 ) 用 来 打破 目前 状 态 形 成 新 的输 出 电流 。为 了使 单 双极拥 有相 同 的参考 电压 ( H B) , 可 以通 图1 :动 态 电压 恢 复 器 结构 运 行 图
动态电压恢复器的补偿策略研究与仿真分析

动态电压恢复器的补偿策略研究与仿真分析首先,我们将介绍DVR的基本原理。
DVR由IGBT逆变器、电容器、电感器、测量和控制系统组成。
当电力系统中出现短暂的电压波动或电压暂降时,DVR会感知并通过电容器和电感器提供相应的补偿电压,从而维持电系统中的电压稳定。
在研究DVR的补偿策略时,有几个关键的问题需要考虑。
首先是DVR的触发时刻选择。
DVR的触发时刻应该尽量早,以便尽快对电压波动进行补偿。
因此,在研究中我们可以采用触发时刻提前的策略,通过提前触发DVR来降低电压波动的影响。
其次是DVR的补偿电压大小和补偿时间的选择。
DVR的补偿电压大小应该与电压波动的幅值相匹配,以达到有效的补偿效果。
而补偿时间则与电压波动的持续时间相关,补偿时间过长或过短都会影响补偿效果。
因此,在研究中需要通过仿真分析来确定最佳的补偿电压大小和补偿时间。
最后是DVR的控制策略选择。
DVR的控制策略可以采用PI控制、模糊控制或神经网络控制等方法。
在研究中可以比较不同控制策略的性能,选择最适合的控制策略。
接下来是仿真分析部分。
仿真是研究DVR性能的重要手段之一、在仿真中,可以建立电力系统模型,包括发电机、负载、线路等各种元件,并加入电压波动的干扰。
然后,可以通过改变DVR的补偿策略和控制策略,来研究DVR的性能表现。
仿真可以通过Matlab/Simulink等软件工具进行。
在仿真过程中,可以记录和分析DVR的补偿电压、补偿时间、波动幅值等参数,进而评估DVR的补偿策略的有效性。
通过多次仿真,可以比较不同策略的性能差异,并选择性能最好的补偿策略。
综上所述,对于动态电压恢复器的补偿策略研究与仿真分析,我们可以从触发时刻选择、补偿电压大小和补偿时间选择以及控制策略选择等方面进行研究。
通过仿真分析,可以评估和比较不同策略的性能,选择最佳的补偿策略,以提高电力系统的稳定性和可靠性。
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动态电压恢复器理论及仿真研究共3
篇
动态电压恢复器理论及仿真研究1
动态电压恢复器理论及仿真研究
电力系统中,由于电能的传输和消耗不可避免地引起电压波动,特别是发生负荷变化时更加明显,灵敏负载设备很容易受到电压波动的影响。
为了保护设备的运行和稳定性,需要引入动态电压恢复器(DVR)以限制电压波动的幅值和持续时间。
本文
将从DVR的作用和电路结构入手,探讨DVR的理论原理以及利用PSIM软件进行DVR的仿真分析。
DVR是一种对电力系统中的电压波动进行控制的装置,通过电
子电路控制实现对电压波动的限制和修正。
一般而言,DVR由
直流侧电源、逆变器、升压变压器和控制模块构成。
其控制模块利用信息采集单元从电力系统中测量电压、电流等参数,经过DSP处理后,控制逆变器输出的电压,使其与原电压进行校正,从而达到限制电压波动的目的。
DVR的电路结构是典型的逆变器升压型,它能够将输送到它的
电力系统中的电压变形为一个较为稳定的电源电压,然后将其放大和修正到所需的电压水平。
由于逆变器在工作时能灵活调节输出的电压和相位,可以对电网中的电压进行有效的调整和控制,从而达到防止电压下降和保持电网稳定运行的目的。
在进行DVR的仿真分析时,PSIM软件是一个非常好用的工具。
首先,根据电路结构和工作原理建立DVR的电路模型,然后加入所需的控制元件和参数,通过搭建相关的控制算法,使得仿真结果更加接近实际情况。
PSIM能够有效地进行仿真和分析,包括电压和电流波形、频率谱分析、功率和能量分析等。
通过改变DVR的参数和控制策略,可以了解其对电力系统运行的影响及优化其控制性能。
综上所述,DVR是一种能够对电力系统中的电压波动进行控制
的装置,具有重要的应用价值。
本文介绍了DVR的工作原理和电路结构,并利用PSIM软件进行了仿真分析。
通过以上研究,可以为DVR的进一步研究和应用提供有力的支持
综合以上介绍,DVR作为一种能够对电力系统中的电压波动进
行控制的装置,具有广泛的应用价值。
通过PSIM软件进行仿
真分析,可以更好地优化DVR的控制性能,提高其在实际应用中的效率和精度。
随着电力系统的不断发展,DVR技术将会得
到更广泛的应用和深入的研究
动态电压恢复器理论及仿真研究2
动态电压恢复器理论及仿真研究
随着现代电力系统越来越复杂,对电力质量(Power Quality,简称PQ)的要求也越来越高。
电力质量是指电能供应系统中
电能的基本公差、电能的持续性、电能波动的程度、谐波、因数及对供电的干扰等因素的总和。
电力质量的不良会导致电网运行不稳定,制约了电网的经济、安全和可靠性。
因此,力求提高电力质量成为电力系统的一个重要目标。
电力系统中的电压失真是电力质量问题中的重要部分。
电压失真指电压波形偏离正弦波的程度。
非线性负载、电力电子器件、电力变压器等设备都会对电网电压造成失真,导致谐波等问题。
为了解决这些问题,工程师们提出了各种各样的电力质量处理设备。
其中一种常用的设备叫做动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer,简称DVR)。
动态电压恢复器是一种新型的电力质量处理设备。
其基本原理是在电网电压失真时运用电子技术提供一个纯净的、高质量的电压源补偿电网电压,使负载端所受电压达到保护电压水平。
DVR的主要功能是检测和诊断电网电压的波动和失真,并且在
全程内快速响应,通过旁路输入(Series Injected)或者旁
路投切(Shunt Connected)两种方式提供瞬时的高质量电压,高效地维护了连接在DVR后的负载的正常运行。
DVR在实现电
压稳定性、电能质量改善、电网故障限制等方面表现出了优异的特性。
DVR器件的仿真研究对于设备的设计、优化和实现具有重要意义。
利用仿真的方法,可以快速测试电路设计,提高设计的可靠度,降低试制成本。
在DVR仿真的过程中,需从多个角度进行分析。
首先,需要建立DVR的电气模型,通过电路分析和电磁分析验证模型和设计。
其次,通过实际模拟测试DVR的性能及其质量,包括瞬时响应、稳定性和控制法则等。
仿真研究还必须要对不同失真类型进行对比分析,如谐波失真、间断等,为发现故障提供依据,并提供指导DVR优化设计的方法。
仿真结果表明,DVR能够成功地校正电力系统中频率波动、电
压波形畸变等问题,同时能够有效地限制负载端的电压波动。
通过仿真,与其他电力质量处理设备相比,DVR具有更高的可
靠性、更短的响应时间、更低的失真率以及更能适应不同类型负载的特性。
总之,动态电压恢复器作为电力质量处理设备的一种,其具有的特性和优点有力地支撑了电力质量的提高和电能质量的改善。
DVR的仿真研究对于提高设计的可靠度和性能优化起到了重要
的支持作用,是DVR设计和优化的必要手段。
随着未来科技的不断发展和进步,DVR将会得到更进一步的完善和优化,为我
们带来更高效、更可靠的电力质量解决方案
通过仿真研究,我们发现动态电压恢复器(DVR)作为一种电
力质量处理设备,具有更高的可靠性、更短的响应时间、更低的失真率和更强的适应性,可以有效地解决电力系统中的频率波动、电压波形畸变等问题,并限制负载端的电压波动。
而仿真分析在DVR的设计和优化过程中起到了关键的作用,提高了设计的可靠度和性能优化。
未来随着科技的不断进步,DVR将
会得到更进一步地完善和优化,为电力质量的提高和电能质量的改善带来更高效、更可靠的解决方案
动态电压恢复器理论及仿真研究3
动态电压恢复器理论及仿真研究
随着电力系统的不断发展和电力需求的增加,电力质量问题越来越受到人们的关注。
其中的一个重要问题就是电压暂降和瞬变。
电压暂降是指短时间内电压降低超过电源电压质量标准的
情况。
而瞬变则是指短时间内电压突然增加或减小的现象。
这些问题可能会造成电子设备的故障和短路,给生产和生活带来极大的困扰。
为了解决这些问题,动态电压恢复器(DVR)被广泛运用于现
代电力系统中。
DVR被定义为一种电力电子设备,它可以保证
在短时间内,电源电压与负载电压之间的电势差最小,并且提供瞬时电压暂降和瞬变的电压保护。
DVR主要由两个部分构成:电流控制器和电压控制器。
电流控
制器主要负责监控电流,并确保电流不会超过电力设备所允许的最大值。
而电压控制器则通过监测电流控制器的输出电信号,自动调整负载电源的电压,以保证在电源电压的变化下,负载电源的电压不会发生变化。
为了研究DVR的性能,我们可以使用模拟和仿真。
模拟通常是指使用实验室实际电路进行测试,以评估电路的性能。
而仿真则是一种数学模型,通过计算机模拟电路的运行,以评估电路的性能。
在进行DVR的仿真研究时,首先需要建立电路模型。
电路模型应该包括DVR的所有组成部分,包括电流控制器和电压控制器。
通过电路模型,我们可以利用电路理论计算DVR的输出电信号,并评估电路的性能。
我们可以使用多种工具来建立DVR的电路模型。
例如,我们可以使用MATLAB等数学软件来解决电路方程,以预测电路的性
能。
另一个流行的工具是电路仿真软件PSIM。
它可以通过图形建模和宏命令语言来建立DVR的电路模型,并评估电路的性能。
通过计算机仿真,我们可以进行多种电路测试,包括稳态和动态测试。
稳态测试可以评估DVR的截止频率、输出电压频率响应和交、直流响应等。
而动态测试可以评估DVR的步跃响应和瞬态响应等。
总之,动态电压恢复器是现代电力系统中不可或缺的设备。
通过电路模型的建立和计算机仿真的测试,我们可以了解电路的性能并优化其设计。
这些信息将有助于解决电力质量问题,提高电子设备的可靠性和稳定性
总之,通过模拟和仿真研究动态电压恢复器的性能,我们可以更好地理解电路的运行原理,并对其进行优化设计。
这对于解决电力质量问题、提高电子设备的可靠性和稳定性具有重要意义。
希望今后能够更加深入地研究和应用这一技术,为电力系统的发展做出贡献。