本文關(guān)鍵詞：400Hz動(dòng)態(tài)電壓校正裝置研究

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【摘要】：集中式供電系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組建方便、高可靠性及高容量利用率等優(yōu)點(diǎn),是飛機(jī)外部電源供電方式的一種發(fā)展方向。由于電源頻率較高、輸電距離長(zhǎng),集中式供電系統(tǒng)的電纜壓降不可忽視,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使得負(fù)載端電壓幅值無(wú)法滿足飛機(jī)外部電源標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),為提高供電系統(tǒng)的可靠性,還需要考慮系統(tǒng)一對(duì)多供電時(shí)用電設(shè)備之間的短路故障隔離問(wèn)題。基于傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)電壓跌落校正器(Dynamic Sag Corrector,DySC)及其衍生的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),提出一種改進(jìn)型的兼顧短路故障隔離功能的動(dòng)態(tài)電壓校正裝置(Dynamic Voltage Corrector,DVC)。該裝置由網(wǎng)側(cè)變換器和負(fù)載側(cè)變換器級(jí)聯(lián)構(gòu)成:網(wǎng)側(cè)變換器采用雙向AC-DC半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),負(fù)責(zé)從電網(wǎng)側(cè)提取能量并且能夠?qū)崿F(xiàn)能量雙向傳遞;負(fù)載側(cè)變換器為中點(diǎn)箝位型三電平半橋拓?fù)?Three-Level Neutral Point Clamped,3L-NPC),與電網(wǎng)電壓串聯(lián)進(jìn)行電壓校正。詳細(xì)分析了在電網(wǎng)電壓正常、跌落和暫升以及負(fù)載短路故障情況下DVC的工作原理,明晰兩級(jí)變換器的工作模式并建立相應(yīng)的等效模型;在采用同相位能量補(bǔ)償策略的基礎(chǔ)上,深入研究DVC兩級(jí)獨(dú)立控制策略,并結(jié)合系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能要求給出其具體的控制參數(shù)設(shè)計(jì)方法;分析了DVC采用濾波電感電流限幅控制以實(shí)現(xiàn)短路故障隔離的可行性,對(duì)比不同電網(wǎng)電壓工況下DVC短路限流運(yùn)行的差異性并設(shè)計(jì)建立了一套軟硬件保護(hù)機(jī)制,以此提高DVC短路工作的可靠性。設(shè)計(jì)了一臺(tái)3kVA實(shí)驗(yàn)樣機(jī),并對(duì)動(dòng)態(tài)電壓校正裝置進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)研究。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:DVC可以按要求補(bǔ)償電壓跌落和暫升,且對(duì)電網(wǎng)電壓的校正精度高、響應(yīng)速度快;在負(fù)載發(fā)生短路故障時(shí),DVC可以及時(shí)有效地限制短路電流,與理論分析相吻合。
【關(guān)鍵詞】：電壓跌落 電壓暫升 短路限流 能量回饋 三電平半橋 比例諧振控制
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V242.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 課題背景與意義14-15
• 1.2 電壓補(bǔ)償技術(shù)研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 電路拓?fù)?/span>15-17
• 1.2.2 補(bǔ)償策略17-18
• 1.3 短路限流技術(shù)研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3.1 橋式固態(tài)限流器19
• 1.3.2 DVR短路限流器19-20
• 1.3.3 電流環(huán)限流控制技術(shù)20
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排20-22
• 第二章 動(dòng)態(tài)電壓校正裝置的補(bǔ)償控制技術(shù)研究22-37
• 2.1 DYSC衍生拓?fù)浞治?/span>22-24
• 2.1.1 3L-NPC半橋式DySC拓?fù)?/span>22
• 2.1.2 負(fù)載側(cè)取電式DySC拓?fù)?/span>22-23
• 2.1.3 能饋式DySC拓?fù)?/span>23-24
• 2.2 DVC電壓補(bǔ)償原理24-28
• 2.2.1 電網(wǎng)電壓跌落24-25
• 2.2.2 電網(wǎng)電壓正常25-26
• 2.2.3 電網(wǎng)電壓暫升26-28
• 2.3 DVC短路限流原理28-29
• 2.4 DVC控制策略29-35
• 2.4.1 網(wǎng)側(cè)變換器控制策略29-32
• 2.4.2 負(fù)載側(cè)變換器控制策略32-35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第三章 動(dòng)態(tài)電壓校正裝置實(shí)驗(yàn)樣機(jī)設(shè)計(jì)37-54
• 3.1 功率器件選取37-39
• 3.2 網(wǎng)側(cè)電感設(shè)計(jì)39-41
• 3.3 直流母線電容設(shè)計(jì)41-42
• 3.4 負(fù)載側(cè)LC濾波器設(shè)計(jì)42-47
• 3.4.1 濾波器參數(shù)設(shè)計(jì)42-45
• 3.4.2 濾波電感設(shè)計(jì)45-47
• 3.5 控制參數(shù)設(shè)計(jì)47-53
• 3.5.1 網(wǎng)側(cè)變換器控制參數(shù)設(shè)計(jì)48-49
• 3.5.2 負(fù)載側(cè)變換器控制參數(shù)設(shè)計(jì)49-53
• 3.6 本章小結(jié)53-54
• 第四章 動(dòng)態(tài)電壓校正裝置仿真與實(shí)驗(yàn)研究54-71
• 4.1 仿真驗(yàn)證54-62
• 4.1.1 動(dòng)態(tài)電壓校正仿真54-59
• 4.1.2 負(fù)載短路限流仿真59-62
• 4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證62-69
• 4.2.1 動(dòng)態(tài)電壓校正實(shí)驗(yàn)62-68
• 4.2.2 負(fù)載短路限流實(shí)驗(yàn)68-69
• 4.3 本章小結(jié)69-71
• 第五章 總結(jié)與展望71-73
• 5.1 工作總結(jié)71-72
• 5.2 工作展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-78
• 致謝78-79
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：889171