动态电压恢复器系统拓扑结构的一个详细的比较概述.docVIP

动态电压恢复器系统拓扑结构的一个详细的比较 在本文中，动态电压恢复器（DVR）四种不同的系统拓扑结构进行了分析和测试，特别是用于在电压降获得必要的能量的方法比较两种拓扑结构，可以用最少的能量存储实现，能量电网电压跌落，两个拓扑结构在电压骤降从能量存储装置。使用10千伏安DVR表明没有能量存储概念是可行的实验测试，但是一定的电压骤降使用存储的能量的拓扑结构改进的性能可以这种比较的结果在负载侧无源并联转换器没有存储拓的排名，其次是一个恒定的直流母线电压储存能量拓扑。 控制动态电压恢复器（DVR）中等电压源换流器电能质量电压降在电网是几乎不可能避免的，由于故障的有限清除时间引起电压降和从输电和配电系统低压负荷传播。电的电压暂降和中断的理论是[ 1?]彻底描述。电压是在生产厂和用户端设备的常见原因。特别是，在生产线的设备跳闸导致生产中断生产成本损失巨大解决这个问题的一个方法是使设备本身更，通过智能控制或在设备储存的能源。另一个解决方案，不是修改在一个工厂每个组件对电压骤降，是长时间的电源中断工厂安装一个不间断电源（UPS）系统或动态电压恢复器（DVR）缓解电压骤降。DVR可以消除大部分的，并减少负荷跳闸的风险，但他们的主要缺点是其待机损耗，设备成本下游短路。 电压降的起（）电路图矢量图近年来许多使用DVR解决方案和问题已出版DVR的工业的例子在[ 2 ]?[ 4 ]，而与 DVR未来可能的问题在[ 6 ]讨论。在[ 7 ]，同类型的电压骤降不同的控制方法进行了分析，而[ 8 ]包括能量优化控制。在[ 9 ]DVR原型中等电压等级实际电网故障状态下的操作。在[ 10 ]和[ 11 ]提出了基于DVR作为谐波补偿器不同的控制方法然而，讨论和比较不同配置DVR。这是本文的重点本文首先提出了DVR的基本系统的拓扑结构和它们功率和电压的等级比较。其次，描述了一个实验系统，不同的配置性能结果示。最后，对DVR的拓扑结构研究在成本，复杂性和性能方面。 电压骤降 电压落通常是通过短路电流引起的在传输或配电线路。这在图1的简化网格模型显示（），其中在公共耦合点（PCC）幅值和故障相电压是由故障和使用电源阻抗方程动态电压恢复器的工作原理 电压在PCC处的电源电压电源阻抗在故障线路阻抗 不同于故障前电压 如图1所示的相量形式（）数学表达为 应当指出的是，无论是幅度变化和相位跳变可能会遇到的电压的部分一个DVR的工作原理是在与电源系列注入电压补偿电压骤降和保持原状的负载电压，如图2所示。持续时间取决于故障的类型和位置，但通常是用于网格系统的保护系统。 电压骤降可对称或非对称然而，大多数的电压骤降是不对称的，如确定在近年来电力科学研究院（EPRI）调查[ 12 ]。下跌可能产生的：三相故障，三相接地故障，两相，两相接地，单相故障。更多的细节可以在[?13?]。不同类型对基本DVR的设计，但对不同的系统拓扑结构的DVR主要问题是电压的深度和持续时间，为我们将进行讨论。 三、DVR系统拓扑结构 从概念上讲，维持在额定负载供电电压。本文所考虑的系统都是三相有功功率比较目的，它是假定有一个高功率负载因子和无源转换器仅吸收有功功率。在电压骤降，该DVR注入电压恢复供电电压。在这种模式下的DVR与周边系统交有功功率。如果从DVR的有功功率供给到负载，它需要一个能量源。两种类型的系统在这里，一个使用能量存储不具有内部能量存储。存储的能量可以从不同的能量存储系统，如电池，飞轮，超级电容器提供，或磁能量存储（SMES）。对于没有存储拓扑的DVR，实质上没有内部的能量存储容量相反能量是从故障的电网供电。 没有能量储存DVR和供应侧连接的转换器（系统） 没有能量存储DVR和负载侧连接的并联变换器（系统2） 能量存储DVR和可变的直流母线电压（系统3） 能源储存DVR和恒定的直流母线电压（系统4）四DVR的拓扑结构，如下 无储能拓扑 能量是从输入电源通过一个无源并联变换器连接到电源侧（见图3） 能量是从输入电源通过一个无源器连接到负载侧（见图4） .储能拓扑 存储的能量在和一个可变的直流母线电压（见图5）存储的能量供给到可控的直流链路的任意类型，其电压可保持不变（见图6） 这些拓扑结构不同的性能，复杂性，成本和控制结构，如现在将分析。值得注意的是，在这种分析中，电压跌落系数定义为 为额定电压C.?没有能量存储DVR拓扑结构DVR没有储能的拓扑结构在电源电压的很大一部分仍然存在，这剩余的供应可以提供所需的保持满负荷功率在额定电压升压能量。然而，该拓扑结构的缺点，从线路的故障电流，因此上游荷载将看到一个更高的电压降另一方面，一个节约是能量存储系统获得的，并有能力存在较长的补偿。特别是，在DVR是连接到一个大网，以加载必要的功率可以很容易地通过增加电流并联转换器与