本文關(guān)鍵詞：基于MMC拓撲的動態(tài)電壓補償器的研究

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【摘要】：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,依賴計算機和微處理器的精密設(shè)備在電力系統(tǒng)中大量投入使用,短暫的供電中斷現(xiàn)象或是電壓跌落問題都將影響這些設(shè)備的正常工作,從而帶來巨大的經(jīng)濟損失。目前,動態(tài)電壓補償器(DVR)是抑制電網(wǎng)電壓波動最有效的方法,它可以有效解決電壓驟升和驟降、電壓諧波等電能質(zhì)量問題。本文詳細分析了動態(tài)電壓補償器的主電路結(jié)構(gòu)和工作原理；介紹了DVR常用的三種補償策略：完全補償、同相補償和最小能量補償,并對這三種補償策略的優(yōu)缺點進行了分析；深入研究了動態(tài)電壓補償器的電壓跌落檢測算法,介紹了常用檢測算法和基于dq變換的檢測算法的優(yōu)缺點。本文提出了一種將模塊化多電平結(jié)構(gòu)應(yīng)用于動態(tài)電壓補償器的新技術(shù),模塊化多電平結(jié)構(gòu)易擴展,便于實現(xiàn)。本文對模塊化多電平變換器(MMC)的拓撲結(jié)構(gòu)和工作原理進行了介紹和理論分析,建立了相關(guān)數(shù)學(xué)模型,研究了MMC的調(diào)制方法和其子模塊電容電壓的控制策略,并分析了子模塊電容電壓的波動規(guī)律和相間環(huán)流特性,為MMC電路參數(shù)的選擇提供了依據(jù)。利用電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD搭建了基于MMC拓撲的動態(tài)電壓補償器的仿真模型,并對電壓長期偏低、電壓瞬時跌落、電壓諧波等電能質(zhì)量問題進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明本文所研究的基于MMC拓撲的動態(tài)電壓補償器具有響應(yīng)速度快、補償效果顯著的特點,可以有效抑制電網(wǎng)電壓的波動,保障負載側(cè)的電能質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】：電能質(zhì)量 動態(tài)電壓補償器 補償策略 模塊化多電平變換器 電容電壓控制 PSCAD
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM761.12
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 電能質(zhì)量問題概述8-9
• 1.2 電能質(zhì)量問題的治理方法9-10
• 1.3 動態(tài)電壓補償器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容12-14
• 第2章 動態(tài)電壓補償器的主電路結(jié)構(gòu)與工作原理14-30
• 2.1 動態(tài)電壓補償器的主電路拓撲結(jié)構(gòu)14-16
• 2.2 動態(tài)電壓補償器的工作原理16-17
• 2.3 動態(tài)電壓補償器的補償策略17-20
• 2.3.1 完全補償策略17-18
• 2.3.2 同相電壓補償策略18-19
• 2.3.3 最小能量補償策略19-20
• 2.4 動態(tài)電壓補償器的電壓跌落檢測算法20-27
• 2.4.1 常規(guī)檢測算法20-21
• 2.4.2 基于dq變換的電壓檢測算法21-27
• 2.5 本章小結(jié)27-30
• 第3章 模塊化多電平變換器的工作機理30-54
• 3.1 模塊化多電平變換器的主電路拓撲結(jié)構(gòu)30-31
• 3.2 模塊化多電平變換器的工作原理31-33
• 3.3 模塊化多電平變換器建模33-35
• 3.4 模塊化多電平變換器的調(diào)制方式35-41
• 3.4.1 階梯波調(diào)制方式35-37
• 3.4.2 脈沖寬度調(diào)制方式37-41
• 3.5 MMC子模塊電容電壓的控制策略41-47
• 3.5.1 基于排序的電容均壓策略42-43
• 3.5.2 電容電壓分層控制策略43-46
• 3.5.3 仿真對比46-47
• 3.6 模塊化多點平變換器的運行特性47-53
• 3.6.1 子模塊電容電壓的波動規(guī)律47-50
• 3.6.2 MMC相間環(huán)流特性50-53
• 3.7 本章小結(jié)53-54
• 第4章 基于MMC拓撲的動態(tài)電壓補償器的設(shè)計與仿真54-74
• 4.1 基于MMC拓撲的動態(tài)電壓補償器的結(jié)構(gòu)設(shè)計54-57
• 4.1.1 主電路拓撲54-55
• 4.1.2 直流儲能單元55
• 4.1.3 濾波單元設(shè)計55-56
• 4.1.4 MMC逆變單元主電路參數(shù)設(shè)計56-57
• 4.2 MMC預(yù)充電策略57-62
• 4.2.1 他勵預(yù)充電方式57-59
• 4.2.2 自勵預(yù)充電方式59-60
• 4.2.3 基于MMC拓撲的動態(tài)電壓補償器的預(yù)充電方式60-62
• 4.3 基于MMC拓撲的動態(tài)電壓補償器的控制方式62-66
• 4.3.1 前饋控制方式62-64
• 4.3.2 復(fù)合控制方式64-66
• 4.4 基于MMC拓撲的動態(tài)電壓補償器的仿真分析66-73
• 4.4.1 模塊化多電平變換器的仿真模型66-70
• 4.4.2 子模塊電容預(yù)充電仿真70
• 4.4.3 電壓長期偏低仿真實驗70-71
• 4.4.4 電壓瞬時跌落仿真實驗71
• 4.4.5 電壓諧波仿真實驗71-73
• 4.5 本章小結(jié)73-74
• 第5章 結(jié)論與展望74-76
• 5.1 結(jié)論74-75
• 5.2 展望75-76
• 致謝76-78
• 參考文獻78-82

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