动态电压恢复器的优化补偿策略研究

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1、分类号学号M201371155学校代码10487密级硕士学位论文动态电压恢复器的优化补偿策略研究学位申请人:：尤健峰学科专业:：电力电子与电力传动指导教师:：林新春答辩日期:：2015年5月19日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringTheResearchonOptimizedCompensationStrategyofDynamicVoltageRestorerCandidate：YouJianfengMajor

2、：ElectricalEngineeringSupervisor：AssociateProf.LinXinchunHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名

3、：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着高精密度负载的广泛使用，负载对电网质量的要求也越来越高，即使短时间的电压跌落也会对敏

4、感负载造成不同程度的影响。动态电压恢复器（DynamicVoltageRestorer，DVR）作为一种有效抑制电压跌落、保护负载免受电网电压跌落影响的电力电子装置，由于其较好的补偿电压跌落能力与较高的性价比，使得DVR系统能够广泛应用于电力系统中。DVR系统中储能装置的容量与采取的补偿策略决定了DVR的补偿能力，储能元件大多采用价格相对较高的超级电容。为了降低DVR系统的整体设计成本，很多学者都参与研究其补偿策略。传统补偿策略有多种，最常见的有全补偿策略：将负载电压恢复到跌落前状态，减小畸变；同向补偿策略：使DVR输出补偿电压幅值最小，增大直流母线放电

5、区间；最小能量法补偿策略：使得直流母线选择性释放最小能量，补偿电压幅值；最长时间法补偿策略：为了延长补偿时间，对直流母线能量充分利用来达到补偿效果。本文则提出了一种优化补偿策略，该策略结合了两种传统策略的思想，在检查到电压跌落的时候，采取最小能量补偿法，使DVR能够输出最小的能量；在直流母线降低到最小补偿法的补偿极限时，切换补偿策略，采用最长时间补偿法再进行电压补偿，可以更充分的利用直流母线的储能。优化补偿策略使得DVR补偿时能够尽可能长时间的进行补偿。该策略通过Matlab的DVR系统仿真验证，能够达到延长补偿时间的目的，且对负载电压造成的畸变小。通过

6、此仿真验证，可以得出在新的优化补偿策略下，面对同样的负载条件，DVR系统中的储能元件可以使其容量设计的更小。本文将会对传统的电压补偿策略进行分析，并提出新的补偿策略并对其进行理论分析，通过仿真来验证该策略的有效性与实用价值。本文对DVR输出侧滤波器中电容位置也进行了研究，对三种不同拓扑结构的扰动抑制能力和电压外环反馈对象进行对比分析。关键词：电能质量；电压跌落；动态电压恢复器（DVR）；超级电容；补偿策略；补偿时间I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththewidespreadapplicationofhigh-precisionload,t

7、herequirementsofloadforvoltagequalityhaveincreased.Evenashortvoltagedropwillcausevaryingdegreesofimpactonsensitiveloads.DynamicVoltageRestorer(DVR)isakindofpowerelectronicdevicewhichcaneffectivelypreventvoltagedropandprotecttheloadfromvoltagedropofnetwork.Becauseofitslowcostcompa

8、redtootherUPSdevicesanditsexcellentchara