动态电压恢复器的原理及控制综述
动态电压恢复器研究综述_黄乐
第32卷第3期2012年6月惠州学院学报（自然科学版）JOURNAL OF HUIZHOU UNIVERSITY Vol.32.No.3Jun.2012收稿日期：2012－05－20基金项目：广东省自然科学基金研究项目（8151009001000059）作者简介：黄乐（1986－），男，广东梅州人，硕士研究生，研究方向为电能质量。
动态电压恢复器研究综述黄乐，聂一雄（广东工业大学自动化学院，广东广州510006）摘要：动态电压恢复器（DVR ）良好的动态性能和很高的性价比使得它成为治理电压凹陷的最经济、有效的手段。
文章就目前国内外有关DVR 研究的现状从动态电压恢复器的储能方式、补偿与控制策略的研究和电压暂降的检测方法这三方面进行了详细的阐述和分析，最后总结并讨论了DVR 的发展趋势。
关键词：DVR ；储能元件；补偿；控制策略；检测方法中图分类号：TM7文献标识码：A 文章编号：1671－5934（2012）03－0077－061引言电压暂降（Voltage sag ）是电能质量问题中最受关注的问题之一，IEEE 将电压暂降定义为：供电系统中某点的工频电压有效值突然下降至额定值的10% 90%，并在随后的10ms 1min 的短暂持续期后恢复正常。
在多数的电能质量问题中有70% 90%是由电压暂降引起的［1］。
在非线性电力电子装置应用广泛的新环境下，哪怕几个周期的电压暂降或中断都将影响这些设备的正常工作，都将造成巨大的经济损失［2］。
处理电压暂降的有效性和速动性是电压补偿的难点。
对用户侧的电压暂降补偿而言，已有几种常用的方法有动态电压恢复器DVR （Dynamic Voltage Restorer ），静止无功发生器［3］，统一电能质量控制器［4］，超导磁能储蓄［5］，还有华北电力大学开发的双路供电集成电源装置［6］等。
动态电压恢复器是目前解决电压暂降问题最经济、有效的用户电力装置［7］。
动态电压补偿器具有在发生电压暂降半周波内，就能进行补偿，且它的经济费用比其它的补偿装置低。
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。
动态电压恢复器控制策略的研究综述
长春工程学院学报(自然科学版)2020年第21卷第4期J.Changchun Inst.Tech.(Nat.Sci.Edi.),2020,Vol.21,No.44/26 17-22ISSN1009-8984CN22-1323/Ndoi：10.3969/j.issn.1009-8984.2020.04.004动态电压恢复器控制策略的研究综述薛广业孟祥萍12，纪秀12(1.长春工程学院电气与信息工程学院，长春130012；2.智能配电网测控与安全运行国家地方联合工程研究中心，长春130012)摘要：电力系统中区域性供电不平衡和负荷波动会导致系统电压跌落，随着用户对电能质量要求的不断提高，解决这类问题显得极为迫切。
动态电压恢复器作为治理电压跌落的最有效的途径之一，近些年来受到学者们的广泛关注。
控制策略是动态电压恢复器研究中最为关键的部分，主要负责检测、计算和确定补偿所需的电压或电流。
不同的控制策略对动态电压恢复器的控制性能不同。
对动态电压恢复器中的线性控制策略和非线性控制策略及其改进的控制策略进行综述，阐述了不同控制策略的原理、特点及动态电压恢复器在不同控制策略下控制性能的效果分析。
为了进一步推动动态电压恢复器控制策略的研究和发展，对动态电压恢复器控制策略未来需要深入研究的方向进行了展望。
关键词：动态电压恢复器(DVR)；电压跌落；控制策略中图分类号:TM76文献标志码:A文章编号：1009-8984(2020)04-0017-060引言电网技术的不断进步和人们对电能质量需求的不断增加，使电能质量的监测和治理成为新的研究热点。
对电能质量各种扰动的监测发现，目前电网电压跌落已成为亟需解决的问题。
对比当前对电能质量治理的各种方法，动态电压恢复器对电网电压暂降的补偿和治理具有明显的优势。
为了有效地解决由于电压跌落引起的电能质量问题，需要对动态电压恢复器尤其是对它的控制策略进行研究。
本文先从动态电压恢复器传统的线性控制策略和非线性控制策略两大部分展开研究，最后对动态电压恢复器控制策略的方向和应用进行了展望。
电网中动态电压恢复器的非线性控制研究
控制系统关系着整个 DVR 性能的好坏。其中， DVR 控制 器的最关键部分即为检测和设计控制算法环节。文献 [3] 列举 了目前大多所采用的谐波检测方法。本文采用了基于 Park 变 换的 dq 法，无论电压增量是否存在突升、骤降及不对称的情 况，该方法均可以对其进行有效检测。
Research on Dynamic Voltage Restorer 8ased on Nonlinear Control Theory In the Power Grid
Zhang Huijie\ Hao Ruilin2 (1. Tianjin Saiying Engineering Consulting Co. , Ltd, Tianjin, 300000;2.Hebei University of Water
051 言
随着电力负荷的急剧增加，电网中出现了大量冲击性、 非线性负荷，根据各国学者以及我国电力部门的统计，在电 网的各种电能质量问题中，电压暂降是发生概率最高的 [1] 。
动态电压恢复器(DVR--dynamic voltage restorer)是近年 来出现的 DFACTS 装置，是抑制动态电压干扰的有效装置 [2] 。
在控制器设计环节，现在的 DVR 闭环控制策略大多为前 馈控制和反馈控制。这些方法都存在着稳定性难以保证，对 参数变化敏感，对非线性，负载扰动的适应能力不是很强等 缺点。本文采用了滑模变结构控制，其具有响应快速、鲁棒性 强、物理实现简单等优点 [4] ，近年来在实际工程中逐渐得到
推广应用。本文对比分析了采用逆系统和状态反馈精确线性 化两种解捐钱性化方法构造出 DVR 的伪线性系统，发现对两 种解藕方法本质上是一样的，这在现有的文献中是没有出现 过的。然后，分别采用变结构控制理论来设计 DVR 的控制器。 最后，理论分析的基础上进行仿真，通过仿真验证其正确性 及有.2 数学模型 由图 1 可以得到如下方程组 (1) :
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。
动态电压恢复器实验室样机
动态电压恢复器实验室样机摘要：根据IEEE标准的电压均方根（rms）的电压幅值骤降是瞬时下降（10%~90%），其中持续时间多于半个周期，少一分钟[1]。
电压暂降的常见原因是系统中的故障或短路，始于接入大负载和布线错误的。
动态电压恢复器（DVR）是用于补偿电压跌落常用设备。
该DVR一般由电压源换流器（VSC），注入变压器，滤波器及储能（电池）的。
本文简要讨论了控制策略，并使用DSP 板TMS320F2812实现控制策略。
同时陈述了电压骤降和暴增的控制策略的仿真结果。
本文主要研究设计部分和3KVA DVR实验室样机的调试。
给出工作状态的DVR实验室样机的实验结果。
关键词：电压暂降;动态电压恢复器;TMS3230F28121 引言今天我们的家园充满了各种各样的电子设备，这使得今天的生活和工作环境与二十年前相差很大。
我们享受着像遥控电视机，家用电脑和微波炉等，都是由微处理器控制设备的便利。
同样，如今的工业也严重依赖于微控制器和微电子设备。
然而这些设备对功率变化非常敏感。
用测量，分析，总线电压改进衡量电源质量，通常是一个负载母线电压，是为保持该电压在额定电压和频率是一个正弦曲线[1]。
电源异常有许多形式，如闪变，谐波，电压跌落，谐波，瞬态等。
如今电子负载很容易受到这些干扰，之前并不关注此原因[2]。
当设备或产品遭受损害时，电能质量的重要效果就显现了。
此外，产品的丢失意味着代价高昂的返工，生产力损失和间接成本较高。
因此，当下工业主要关心的是电源质量给在时间和金钱方面带来的巨大损失[3]。
因此，如今提高电能质量很有必要，因为能减少很多由他造成的问题。
电压骤降被认为是主要的电能质量问题之一，因为它出现频率非常高。
电压暂降定义为有效值电压半周期之间持续几秒钟的瞬时下降。
电压暂降的常见原因是系统中的故障或短路，始于接入大负载和布线错误的。
电压骤降影响敏感的设备，如可调速驱动器（ASD）和可编程逻辑控制器（PLC），从而导致它们出现故障。
动态电压恢复器dvr原理 -回复
动态电压恢复器dvr原理-回复动态电压恢复器（DVR）是一种电力设备，用于协助调整电网电压，以确保正常供电的稳定性和可靠性。
它在电力系统中发挥着至关重要的作用，尤其是在电力传输和配电过程中。
本文将详细解释DVR的原理和工作过程，并逐步回答相关问题。
第一部分：DVR的概述1.1 什么是动态电压恢复器（DVR）动态电压恢复器（DVR）是一种由功率电子设备组成的装置，用于校正电网电压的波动和峰值，以保持电网电压在合理范围内。
1.2 DVR的主要组成部分DVR主要由以下几个部分组成：- 电力电子开关：用于控制电流流向和调整电压- 过滤器：用于抑制谐波和滤除其他杂散信号- 控制系统：用于监测电网电压并进行相应的调整- 电源模块：提供所需的电力供应第二部分：DVR的工作原理2.1 DVR的工作原理概述DVR的工作原理可以概括为以下几个主要步骤：- 监测电网电压波动和峰值- 计算所需的补偿电压- 通过电力电子开关控制电流流向和电压调整- 将补偿电压注入电网，以纠正电压波动2.2 DVR的详细工作过程a. 监测电网电压：DVR通过感应器或采集器实时监测电网的电压波动和峰值。
这些感应器将所感知到的电压信号传递给控制系统进行处理。
b. 计算补偿电压：基于监测到的电网电压，控制系统使用数学算法计算出需要补偿的电压值。
这个补偿值通过下一步的操作传送给电力电子开关。
c. 调整电流流向和电压：电力电子开关接收到来自控制系统的补偿电压指令后，通过控制电流的方式调整电压。
它可以根据需要提高或降低电压，以使其与所需的电网电压保持一致。
d. 补偿电压注入电网：电力电子开关改变电流流向以及电压的大小后，将补偿电压注入到电网中。
这个过程使得电网电压恢复到正常值，并消除了任何过高或过低的电压波动。
第三部分：DVR的应用领域和优势3.1 DVR的应用领域DVR广泛应用于电力系统的传输和配电环节。
在以下场景中，DVR能够发挥重要作用：- 提供稳定的电力供应- 保护对电压敏感的设备- 平滑电网电压波动- 调整电压质量3.2 DVR的优势相比传统的电力补偿设备，DVR具有以下几个显著优势：- 快速响应时间：DVR能够在几毫秒内实现电压补偿，迅速而准确地调整电网电压。
基于电容谐波电流抑制的动态电压恢复器控制方法
基于电容谐波电流抑制的动态电压恢复器控制方法引言随着电力系统的快速发展，对电能质量的要求也越来越高。
电力系统中的电容谐波电流是一种常见的问题，它会导致电压谐波产生，进而影响电网的稳定运行。
因此，研究电容谐波电流抑制的动态电压恢复器控制方法具有重要意义。
一、动态电压恢复器的原理动态电压恢复器（Dynamic Voltage Restorer，DVR）是一种能够实现电压补偿和抑制电网电压谐波的设备。
其基本原理是在电容器和电流源之间安装功率电子装置，通过控制电流源输出的电流来实现电压的恢复。
二、电容谐波电流抑制的方法1.直接耦合法直接耦合法是通过在电压源和负载之间直接连接电容器来实现电容谐波电流的抑制。
此时，电容器的容值需要根据谐波电流的特点来选择，以实现谐波电流的抑制。
然而，由于电能质量的要求越来越高，直接耦合法的抑制效果并不理想。
2.动态电压恢复器法动态电压恢复器法将电容器和电源连在一起，通过电流源控制输出电流的方式来控制电容谐波电流。
通过控制电流源输出的电流，可以实现谐波电流的抑制。
此外，动态电压恢复器还可以实现电压的短时稳定。
三、动态电压恢复器的控制方法1.电流控制策略电流控制策略是实现动态电压恢复器控制的关键。
常用的电流控制策略包括hysteresis控制策略和传统的PI控制策略。
hysteresis控制策略通过设置一个恢复电流和一个阈值来实现电流控制，该方法能够快速响应电流变化，但抖动较大；传统的PI控制策略通过调节控制器参数来实现电流控制，该方法较为稳定，但响应时间较长。
2.电压控制策略电压控制策略是动态电压恢复器控制的另一个重要方面。
常用的电压控制策略包括逆变控制策略和谐波电压注入控制策略。
逆变控制策略通过控制逆变器的开关动作来实现电压控制，可以减小电容谐波电流；谐波电压注入控制策略通过在逆变器输出电压中注入一定的谐波电压来实现电压控制，可以减小电容谐波电流。
3.控制器设计对于动态电压恢复器的控制器设计，常用的方法包括经验设计法和智能算法设计法。
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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。
综上所述，动态电压恢复器通过检测电压异常，储存能量并采取适当
的控制策略，能够迅速补偿电力系统中的电压瞬态、闪变以及短暂的波动，提高电力设备的电压质量，增加电力系统的可靠性和稳定性。
在控制方法
和控制策略方面，有不同的选择和优化目标，需要根据具体应用场景进行
选择和评估。