【摘 要】
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随着我国社会现代化建设的不断推进，各种敏感负载在人们的生产和生活中得到了广泛应用，保证电能质量符合这些设备的用电要求尤为重要。在电压暂降、电压骤升、电压谐波等各种电能质量问题中，电压暂降发生次数最多，对企业用户造成的损失最大。动态电压恢复器(Dynamic voltage restore，DVR)是针对电压暂降等问题而开发出的一种电能质量治理装置，可以在电压暂降发生时快速补偿负载电压，保证负载不受影响，且具有良好的动态特性，是目前解决电压暂降最经济有效的方案。本文设计了应用于中压配网侧的三相动态电压恢复器
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随着我国社会现代化建设的不断推进，各种敏感负载在人们的生产和生活中得到了广泛应用，保证电能质量符合这些设备的用电要求尤为重要。在电压暂降、电压骤升、电压谐波等各种电能质量问题中，电压暂降发生次数最多，对企业用户造成的损失最大。动态电压恢复器(Dynamic voltage restore，DVR)是针对电压暂降等问题而开发出的一种电能质量治理装置，可以在电压暂降发生时快速补偿负载电压，保证负载不受影响，且具有良好的动态特性，是目前解决电压暂降最经济有效的方案。本文设计了应用于中压配网侧的三相动态电压恢复器，对其拓扑结构、电压暂降检测算法、补偿及控制策略进行了研究。
本文首先介绍了DVR装置的基本构成单元和工作原理，对比分析各个单元不同结构的优缺点，针对传统DVR装置主要应用于低电压等级的问题，提出了将并联型变流器与多绕组变压器相结合的新型DVR拓扑结构，通过多绕组变压器分流来降低对变流器耐流能力的要求，并建立了该DVR结构的等效电路模型。对并联型变流器的调制策略和输出谐波进行了分析，设计载波移相策略来对变流器进行调制。
其次对DVR的电压暂降检测方法及补偿控制策略进行了研究，比较了不同的电压暂降检测方法，将软件锁相环与基于瞬时无功功率的dq变换结合来对电压暂降进行检测；接着推导出了dq坐标系下的DVR数学模型，根据该模型设计了电网电压前馈结合DVR输出电压反馈，对dq轴分量分别进行补偿的控制策略；同时对三种常用的补偿策略中DVR的输出电压及输出有功进行了分析，选择同相补偿作为DVR的补偿策略，对采用载波移相调制而出现的变压器二次侧绕组间环流进行分析，提出了环流抑制策略。利用Matlab/Simulink软件完成了DVR仿真模型的搭建工作，并进行了系统电压为10kV的电压补偿和环流抑制仿真实验，仿真结果表明设计的DVR结构及其控制策略能快速输出补偿电压，且谐波含量和绕组间环流较小。
最后搭建了以DSP及FPGA为控制核心的380V原理样机，对样机的硬件电路和软件流程进行了设计，并利用CCS开发平台完成了控制代码编写。根据现有的实验条件进行了低压补偿实验，通过该实验验证了设计的DVR结构及相关控制策略的可行性。
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