【摘要】：隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國對(duì)于電力能源的需求越來越高,但是現(xiàn)代化工業(yè)進(jìn)程的加快,各種用電設(shè)備對(duì)電能質(zhì)量的要求也在不斷提高,因此如何保證電能質(zhì)量的穩(wěn)定和高效,已成為電力研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器(UPQC)主要由并聯(lián)型有源電力濾波器、串聯(lián)型有源電力濾波器及直流側(cè)電壓支撐單元組成,具有動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)、無功補(bǔ)償、消除電壓和電流中的諧波等功能,是一種綜合電能質(zhì)量治理裝置。然而常規(guī)UPQC在解決電壓補(bǔ)償問題時(shí),由于直流側(cè)儲(chǔ)能不足,往往會(huì)導(dǎo)致補(bǔ)償后的負(fù)載電壓存在相位跳變,串、并聯(lián)單元的補(bǔ)償容量也較大,限制了UPQC的功能發(fā)揮。針對(duì)以上問題,本文研究的具體工作如下:(1)對(duì)目前UPQC常用的電壓補(bǔ)償策略及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了介紹,指出把負(fù)載電壓全補(bǔ)償策略與儲(chǔ)能式UPQC相結(jié)合,在實(shí)現(xiàn)負(fù)載電壓全補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)又能降低UPQC串、并聯(lián)單元的補(bǔ)償容量是可行的。接著分析了儲(chǔ)能式UPQC的工作原理,畫出了其單相等效電路圖,并基于開關(guān)函數(shù)建立了串聯(lián)單元、并聯(lián)單元、直流儲(chǔ)能單元的數(shù)學(xué)模型。(2)針對(duì)常規(guī)UPQC電壓補(bǔ)償策略中往往不考慮負(fù)載電壓相位的補(bǔ)償問題,本文以系統(tǒng)正常工作時(shí)的負(fù)載額定電壓為參考,對(duì)負(fù)載電壓幅值、相位全補(bǔ)償進(jìn)行了介紹,并結(jié)合串聯(lián)電壓補(bǔ)償幅值變化率這一概念,分析了補(bǔ)償電壓、電流的幅值變化范圍,分析表明負(fù)載電壓全補(bǔ)償更適用于儲(chǔ)能式UPQC中。(3)常規(guī)儲(chǔ)能式UPQC補(bǔ)償策略,為了實(shí)現(xiàn)串、并單元的功率協(xié)調(diào)分配,可能出現(xiàn)補(bǔ)償前后負(fù)載電壓相位跳變問題,這對(duì)相位跳變敏感負(fù)荷是有影響的。為此,本文對(duì)儲(chǔ)能式UPQC提出了一種負(fù)載電壓幅值和相位全補(bǔ)償容量配置策略。該策略在實(shí)現(xiàn)負(fù)載電壓完全補(bǔ)償?shù)那疤嵯?利用儲(chǔ)能單元能夠提供有功功率的特點(diǎn),通過選擇合適的并聯(lián)補(bǔ)償電流并使其幅值保持恒定,減小補(bǔ)償后的電源電流幅值,從而使串聯(lián)單元保持較低的補(bǔ)償容量,減小了UPQC的串聯(lián)單元容量的配置。進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明,所提策略可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載電壓的完全補(bǔ)償,并減小了UPQC的串聯(lián)單元補(bǔ)償容量。(4)設(shè)計(jì)了UPQC的主電路,包括:串聯(lián)變壓器、功率開關(guān)器件的選型;串聯(lián)濾波電感、串聯(lián)濾波電容、并聯(lián)濾波電感、并聯(lián)濾波電容、直流電容等參數(shù)的計(jì)算方法。然后對(duì)UPQC串、并聯(lián)單元及不間斷供電功能進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的UPQC系統(tǒng)達(dá)到了維護(hù)負(fù)載電壓質(zhì)量及電網(wǎng)電流質(zhì)量的目的,實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的不間斷供電功能。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM761.12
【圖文】：

圖 1-1 MMC 型 UPQC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖 1-2 MMC 子模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖MMC 型 UPQC 可以通過改變串聯(lián)子模塊的個(gè)數(shù)，以適用于不同的電壓和功率等級(jí)，其功能與常規(guī) UPQC 基本相同。串聯(lián)補(bǔ)償單元主要用來解決電網(wǎng)電壓幅值突變、不平衡以及諧波等問題，維護(hù)負(fù)載側(cè)的電壓質(zhì)量。并聯(lián)補(bǔ)償單元主要用來解決負(fù)載中產(chǎn)生的無功電流及諧波電流等問題，維護(hù)電網(wǎng)中的電流質(zhì)量。由

5QC 可以通過改變串聯(lián)子模塊的個(gè)數(shù)，以適用于與常規(guī) UPQC 基本相同。串聯(lián)補(bǔ)償單元主要用以及諧波等問題，維護(hù)負(fù)載側(cè)的電壓質(zhì)量。并產(chǎn)生的無功電流及諧波電流等問題，維護(hù)電網(wǎng)C 只是對(duì)串、并聯(lián)變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)器的常規(guī) UPQC 不同的是，串聯(lián)子模塊直流側(cè)子模塊輸出的電壓，因此直流公共側(cè)不在安裝PQC質(zhì)量問題的裝置中，無源電力濾波器因具有結(jié)構(gòu)，是最早在電網(wǎng)中得到應(yīng)用的電能質(zhì)量問題補(bǔ)

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本文編號(hào)：2713619