隨著電力系統(tǒng)中非線性負(fù)荷和沖擊性負(fù)荷的不斷增加,電能質(zhì)量問(wèn)題日益突出,其中以電壓暫降為主的電能質(zhì)量問(wèn)題對(duì)精密設(shè)備的影響最為嚴(yán)重。為此,本文采用動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(DVR)來(lái)解決電壓暫降問(wèn)題,并在此基礎(chǔ)上深入研究了DVR的模糊自整定PID控制策略、搭建了硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。首先,總結(jié)了產(chǎn)生電壓暫降的主要原因及改善電能質(zhì)量的方法,采用了適用于中低壓側(cè)的動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分析了其工作原理、補(bǔ)償策略和軟件鎖相方法;其次,建立了單相DVR的數(shù)學(xué)模型,在前饋控制和電壓瞬時(shí)值反饋控制的基礎(chǔ)上,將模糊控制理論與PID理論相結(jié)合應(yīng)用到動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的控制器設(shè)計(jì)當(dāng)中,進(jìn)行了模糊自整定PID控制器的設(shè)計(jì)并通過(guò)Z-N臨界比例法完成了PID參數(shù)的整定;在Matlab/Simulink平臺(tái)上分別搭建了基于模糊自整定PID和傳統(tǒng)PID的主電路和控制電路,并運(yùn)用沖激響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)了適用于本系統(tǒng)的二階巴特沃斯濾波器。通過(guò)系統(tǒng)側(cè)電壓擾動(dòng)的仿真分析,可得出結(jié)論:模糊自整定PID控制在系統(tǒng)響應(yīng)速度和穩(wěn)定性方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的PID控制,同時(shí)數(shù)字濾波器的加入使得補(bǔ)償電壓的質(zhì)量得到有效改善。最后,本文選擇TMS320F2812作為高速數(shù)據(jù)處理和算法實(shí)現(xiàn)的主控芯片,配合STM32F103C8T6作為外設(shè)和控制芯片。硬件方面:設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的主電路、驅(qū)動(dòng)電路、電源電路和保護(hù)電路;軟件方面:設(shè)計(jì)了主程序和部分功能模塊的程序流程,并編寫了系統(tǒng)的部分程序。通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器裝置進(jìn)行了原理性實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了硬件電路參數(shù)選擇的可行性與有效性。
【學(xué)位單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM714.2
【部分圖文】：

以色列一家芯片制造廠在線試運(yùn)行[8]。日本研發(fā)出柱上式 DVR 并投入運(yùn)行壓暫降得到有效治理[9]。從西屋公司研制出第一臺(tái) DVR 開(kāi)始，國(guó)內(nèi)很多知校和科研機(jī)構(gòu)也陸續(xù)開(kāi)始了對(duì) DVR 的研究工作，清華大學(xué)，西安交通大學(xué)國(guó)科學(xué)院電工研究所等一批科研機(jī)構(gòu)都相繼取得可喜的成果。其中，華碩國(guó)技發(fā)展公司和水木源華依托清華大學(xué)的科研實(shí)力早在 2005 年就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)VR 的市場(chǎng)化。如圖 1-1 所示分別為世界上第一臺(tái)和當(dāng)時(shí)世界上容量最大的 D裝現(xiàn)場(chǎng)照片。

根據(jù)以上步驟和模糊控制規(guī)則表建立起模糊控制器對(duì)應(yīng)的輸入和輸出關(guān)系，如圖 3-5 所示。參數(shù)pK 、iK 、dK 的曲面較為光滑，表明本文選取的模糊控制器參數(shù)適當(dāng)。根據(jù)上述模糊控住規(guī)則和論域建立的模糊控制系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)圖如 3-6 所示。3 動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器 Fuzzy-PID 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

主電路仿真模型
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2874666