动态电压恢复器中变压器的磁链控制

【摘要】：最近几年电能质量问题越来越受到关注，市电电网的电能质量问题会影响很多制造企业。有调查表明工业领域的设备中断事故92%是与电压跌落有关的。而动态电压恢复器（DVR）是解决电网电压跌落最有效的解决方式，其主要结构为电压型逆变器，通过串联耦合变压器与电网连接。 动态电压恢复器（DVR）中存在一个重要的问题就是开始电压补偿时变压器的励磁涌流。励磁涌流产生的电流可能会出发补偿逆变器的过电流保护，并且，由于耦合变压器的磁饱和，补偿电压幅值会大大的降低。采用大容量的变压器是避免励磁涌流的一种常用的解决方法，但是这将明显增大跌落补偿系统的体积和重量。本文提出了一种消除耦合变压器励磁涌流且同时有效补偿电压跌落的新技术。该方案是根据磁链控制输出电压，将励磁涌流电流限制在较低的水平。采用带直流和交流电压补偿的励磁涌流抑制措施能在一个基波周期内使变压器磁链进入稳态，避免了补偿器在启动期间发生进一步的磁饱和。该提出方案能在检测到电压跌落后第一个基波周期内将负载电压恢复到90%以上，并在以后的周期内进行全补偿。与其他的励磁涌流抑制方案相比，能注入更多的电压从而实现故障穿越。文中给出了励磁涌流抑制技术的详细说明，并通过实验结果证明了提出的方案的有效性。 本文分析了SPWM桥式逆变电路中工频变压器产生直流偏磁的原因，主要包括控制系统产生的直流分量、零点漂移及系统动态响应等因素的影响。文中提出了一种基于变压器磁链检测的直流偏磁调节方法，该控制方法能消除动态电压恢复器中串联变压器的直流偏磁，仿真和实验测试结果证明该方法是有效的。