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统一电能质量调节器测控方法的研究

辛爱芹  
【摘要】: 电力电子技术的发展一方面给电能变换和应用带来了方便,另一方面带来了电能质量问题。例如:谐波污染、无功问题、三相不平衡、电压波动、电压骤降等。有源滤波技术在改善电能质量中得到了广泛的应用,其中统一电能质量调节器(UPQC)不仅能够实现畸变波形的补偿,而且能够实现动态电压恢复。本文将统一电能质量调节器分为电压补偿部分和电流补偿部分,探索了一种新的拓扑结构及其控制方法。本文的主要内容有: 电压补偿主电路采用电压源型逆变器通过单相升压变压器串联接入电网,电流补偿主电路设计了一种三相切换电容主电路并联接入电网,这样的拓扑结构电压补偿部分需要的直流电压较小,相应的电容也会减小,且切换电容电路中的电感、电容远比电压源型逆变器主电路的小,因此大大减小了UPQC的体积与成本。 研究了一种UPQC补偿参考信号与电网电压的软件同步的方法,以简化硬件电路设计。软件算法是基于傅立叶分析和对称分量法得到相电压单位基波分量或基波正序分量,以此作为电压补偿和电流补偿共同的同步信号,以实现两者的同步协调。电压补偿部分采用人为设定负载期望有效值的方法进一步获得标准电压信号,从而获得电压补偿参考信号,而电流补偿部分采用瞬时无功功率理论的i_p-i_q运算方式获得电流标准信号,从而获得电流补偿参考信号。 电压补偿控制策略是一种简单快速SVPWM方法;电流补偿控制策略探索了一种神经网络滞环控制。在Matlab的Simulink仿真环境下,建立了仿真模型,仿真结果显示此种策略的统一电能质量调节器控制效果良好。


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