串联型电能质量控制器的研究

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该文对串联型电能质量控制器(以下简称SPQC)进行了研究.SPQC通过向系统中注入标准电压与系统电压的差值来补偿系统电压的畸变,可以同时补偿稳态和动态的电压质量问题,消除电压跌落、浪涌、闪变以及电压谐波对负荷的影响.SPQC着重于电压质量的改善,由于在补偿过程中仅需提供部分负荷功率,因此,具有更高的效率.SPQC为解决配电系统电压质量问题提供了一种经济实用的解决方案.该文利用PSCAD/EMTDC电力系统仿真软件建立了面向功能模块的仿真模型,利用这个模型对SPQC系统进行了仿真分析,为理论分析和装置的设计提供了依据.该文利用状态空间平均法建立了串联逆变器的状态空间模型,利用该模型分析了传统前馈控制存在的问题.该文在综合考虑SPQC电压补偿极限和限的基础上对串联注入电压的优化方法进行了研究,提出了利用平移和旋转提高补偿极限的方法并且将该方法运用到三相系统中,解决了三相三线和三相四线制系统中优化能量注入和控制补偿电压极限的问题,为SPQC的高效运行提供了新的设计方案.在仿真研究和理论分析的基础上,设计并研制了一台10kVA串联型电能质量控制器实验样机.文中推导了装置参数的设计方法并提供了设计实例.实验样机具有电压动态、稳态补偿功能,可以很好地抑制系统电压谐波,消除闪变,并且具有很好的负载适应能力.
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