本文關鍵詞：動態(tài)電壓恢復器及其檢測方法的研究

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【摘要】：隨著電力電子技術(shù)和敏感負載的大量應用與發(fā)展,對電能質(zhì)量提出了更高的要求,研究表明,其中電壓暫降問題發(fā)生頻率最高、帶來的經(jīng)濟損失最大、影響最為嚴重。因此,采取有效措施解決電壓暫降問題,保證電壓質(zhì)量和供電可靠性至關重要。動態(tài)電壓恢復器(DVR)以其補償效果好、性價比高等優(yōu)勢,成為電壓暫降補償最經(jīng)濟、有效的手段之一。當系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時,快速檢測電壓暫降補償量是實現(xiàn)DVR有效補償?shù)那疤釛l件,因此,對電壓暫降檢測方法的研究具有重要的理論與實際意義。本文介紹了DVR的工作原理和主電路拓撲結(jié)構(gòu),在選取DVR裝置的主電路及其參數(shù)、補償方法和控制方法的基礎上,主要對動態(tài)電壓恢復器的電壓暫降檢測模塊做了深入的探索和優(yōu)化。針對DVR裝置檢測模塊連續(xù)運行存在能耗過大、檢測延時的問題,提出一種結(jié)合改進廣義S變換和有效值(RMS)算法的交互式檢測方法,利用時頻分辨率的聚集特性準則對廣義S變換法進行改進,以獲得盡量高的時頻分辨率,實現(xiàn)突變信號點的定位檢測,對處理后的模時頻矩陣進行廣義S逆變換,實現(xiàn)去噪及濾波。若發(fā)生電壓暫降,則RMS檢測模塊開始作用,檢測電壓暫降幅值;若未發(fā)生電壓暫降,則廣義S變換單獨作用。因交互式檢測方法具有適用于發(fā)生頻率較低的場合、不易實現(xiàn)的局限性,對傳統(tǒng)dq變換檢測算法進行改進,提出基于自適應最小均方(LMS)濾波器及其軟件鎖相環(huán)的改進dq變換新方法,結(jié)合自適應LMS算法與延時正反饋構(gòu)成數(shù)字濾波器,將其應用于dq變換的軟件鎖相環(huán)控制過程中,并使濾波環(huán)節(jié)提前,采用求導法瞬時分離出dq坐標系下的直流分量,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的低通濾波器。通過PSCAD/EMTDC軟件平臺仿真,分析對比兩種檢測方法的優(yōu)缺點及對DVR補償效果的影響。仿真結(jié)果表明,在滿足DVR檢測準確性、實時性要求的基礎上,交互式檢測方法能耗少,單模塊工作時,延時較小,較適合用于對檢測精度要求不高、發(fā)生暫降頻率較低的場合;改進dq變換檢測方法檢測精度高、延時短,且實現(xiàn)簡單,使用范圍較為普遍。構(gòu)建單相DVR試驗樣機系統(tǒng),并對試驗系統(tǒng)所用功率變換電路、信號調(diào)理電路及同步電路進行設計,采用STM32系列主控芯片對實驗系統(tǒng)進行軟件編程,實驗結(jié)果驗證所提檢測方法的可行性和有效性。
【關鍵詞】：動態(tài)電壓恢復器 交互式檢測方法 改進dq變換檢測法 LMS數(shù)字濾波器 軟件鎖相環(huán)
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM761.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 電壓暫降問題11-13
• 1.2.1 電壓暫降的定義11-12
• 1.2.2 電壓暫降產(chǎn)生的原因與危害12
• 1.2.3 電壓暫降抑制措施12-13
• 1.3 DVR及其檢測方法研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 DVR研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 DVR檢測方法研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文主要工作15-18
• 第二章 動態(tài)電壓恢復器主電路及工作原理18-32
• 2.1 DVR工作原理18-19
• 2.2 DVR主電路選擇19-25
• 2.2.1 DVR拓撲結(jié)構(gòu)19-24
• 2.2.2 DVR參數(shù)選擇24-25
• 2.3 DVR控制與補償方法25-30
• 2.3.1 DVR控制方法選擇25-27
• 2.3.2 DVR補償策略27-30
• 2.4 DVR檢測方法30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 結(jié)合廣義S變換和RMS法的交互式檢測方法32-44
• 3.1 暫降信號定位與濾噪32-38
• 3.1.1 廣義S變換基本原理32-33
• 3.1.2 高斯窗口調(diào)節(jié)參數(shù)優(yōu)化33-34
• 3.1.3 暫降信號特征量的定位分析34-37
• 3.1.4 電壓暫降信號的濾噪實現(xiàn)37-38
• 3.2 RMS法的電壓暫降檢測原理38-40
• 3.3 交互式檢測法在DVR中的應用40-42
• 3.4 交互式檢測方法的仿真分析42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第四章 基于軟件鎖相環(huán)的改進dq變換檢測方法44-56
• 4.1 瞬時dq變換法電壓暫降檢測原理44-46
• 4.2 基于自適應LMS濾波器的軟件鎖相環(huán)46-53
• 4.2.1 數(shù)字濾波器46-47
• 4.2.2 自適應LMS濾波器的設計47-50
• 4.2.3 基于LMS濾波的軟件鎖相環(huán)設計50-53
• 4.3 改進dq變換檢測法的實現(xiàn)與仿真分析53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 動態(tài)電壓恢復器的仿真與實驗分析56-73
• 5.1 DVR系統(tǒng)仿真框圖56-59
• 5.2 仿真結(jié)果對比分析59-65
• 5.3 實驗系統(tǒng)硬件電路設計65-69
• 5.3.1 功率變換和驅(qū)動電路設計65-66
• 5.3.2 信號采樣與同步電路設計66-69
• 5.4 實驗系統(tǒng)軟件設計69-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 參考文獻75-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士學位期間已取得的科研成果80

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