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DVC动态电压补偿器

作者:18新利体育 发布时间:2020-07-18 14:48 点击:

  DVC动态电压补偿器_医药卫生_专业资料。维普资讯 = 实 验 技 术 与 管 理 第2 4卷 第 6期 20 0 7年 6月 CNl l一2 3 / 0 4 T

  维普资讯 = 实 验 技 术 与 管 理 第2 4卷 第 6期 20 0 7年 6月 CNl l一2 3 / 0 4 T Ex e i n a e h oo y a d Ma a e n p rme tlT c n l g n n g me t Vo . 4 N . J n 0 7 12 o 6 u .2 0 D C 动态 电压补 偿 器 V 蔡 永 生 ,李 国杰 ( 清华大学 国家重点 实验室 电力 系统动 态模拟分 室,北京 10 8 0 04) 摘 要 :电压陷落 ( 电压骤降 )是电能质量的重要问题 ,也是 电力工程领域 的一个重要研 究方 向。电压陷 落不仅会引起电力系统的安全和电能质量问题 ,也会危及用 电设备 的可靠 运行 。为 了解决 这个 问题 ,该 文 提 出了一种新型动态电压补偿 器的设计 ,它并无 注入变压 器 ,直接 串联在低 压线路 中、保 护用 电设 备。该 设计主要解决 9 %以上的电压陷落 ,它充分利用电压陷落时电网所剩 的电压 ,达到用最少 量的直流 电容量 0 来 储 能 的 目的 。 关键词 :电压动态补偿器 ;晶闸管 ;电能质量 ;充 电电流 中图分类号 : M 6 T 71 文献标识码 :B 文章编号 :10 - 5 (0 7 0 — 09 0 0 24 6 20 )6 0 5 — 3 9 Had aeep r nnd nmi vl go e str( V rw rx ei t y a c ot ecmp na me o a o D C) C I o g se g L u —i A n — h n , I o j Y G e ( tt K yL brt yo C ia Pw r yt ya i Sm lt nLb r o , s gu n esy B in 0 8 , Sa eaoa r f hn— o e Ss m D nm c iuai aoa r T i h aU i r t, eig1 0 4 e o e o ty n v i j 0 C ia hn ) Abs r t Vot g a so e o i o rq a i obe tac : la es gi n fma n p we u lt pr lms;i i lo a mpo tne e r h die to fpo ree — y t sas n i ra tr s a c r cin o we l c t c l n i e r gf l . tw l c u e p we u i n o e y tm e u t r b e ,a d i wi lo afc eib e i r a e g n e n e d I i a s o rq a t a d p w rs se s c r y p o lm i i l l y i n l as f tr l l t l e a o e t no et c q i n、 a s r e—es y a cvl g o p n a r D C rp s di ti s d p r i f lc i e up tA t nf m rl n mi o a ec m e st ( V )po oe s t yi t ao e ra l me r o sd t o n h u so a d es h s s e— yi e t gc m e st gv l g i c y i op w r ytm t m i y m t aem r ta 0 d r oei u s b jc n o p n a n o ae d e t to e ss a l ig t oe h n9 % st s n i i t r l n e o n i e e t fv la e s g ah u tm e i . us,t o d wi e p o e t d b h u p ot g fDVC nd t e a v ns o ot g a tt e c so rsde Th he la l b r tc e y t e o t utv la e o l a h — mo n fDC c p ct ru e o n r y so a e i mi i z d a d t e d sg e e ie i c s— f ci e u t a a i s d fre eg t r g s n mie n h e in d d vc s o t ef t . o o e v Ke r s y wo d :D VC;t yit r o rq ai h r o ;p we u t s l y;c a g n u r n h i g c re t r 电压陷落的特征是 电源 电压骤然下 降至 1% 0 ~ 了 电网 。 9% 的正 常 电压 值并 持 续 0 5~10个 周 期 。虽 0 . 0 然 电压 陷 落时 间短 ,但 是它 所 引起 工业 过程 的停 工 期 间远 远 大于 电压 陷落 事故 的时间 ,因此 ,所造 成 1 动态 电压 补偿 器 原 理 和 设 计 该 设 计 充 分 利 用 电压 陷落 时 电 网 所 剩 的 电压 量 ,达 到用 最少 量 的直 流 电容量来 储 能 的 目的 ,从 而解 决 了大容 量直 流 电容 储 能 的问题 ,使设 计 的动 态 电压 补偿 器最经 济 。充 电电路采 用 晶闸管 不仅仅 限制 了上 电瞬间 的充 电电流 ,而且 可 随时控 制充 电 电流 。利用 电压 陷落 时 所 剩 下 的 5 % 以上 的 电压 0 量 ,一 方面 和逆变 器输 出 的电压相 加在 一起 ,使负 载端 得 到稳定 运行 的 电压 ,从 而使 用户设 备安 全运 行得 到保 证 ;另一 方面 ,利用 电压 陷落 时所剩 电压 对储 能直 流 电容进行 充 电 ,使 所设计 的直 流 电容量 最少 。 的损失很大。根据调查 , 0 9 %以上的电压陷落 ,其 电压 陷落 幅度在 5 % 以 内。 0 为此 ,我们提 出一 种直 接安装 在用 户侧 的新 颖 的串联型设计 ,主要解决 电压 陷落 幅值 在 5 % 以 0 内 的事 故 ,在 电压 陷 落 5% 时 用 户 端 将 得 到 9 % 0 0 以上 的电压 。本文 中采 用 了晶 闸管来控 制直 流 电容 的充 电 ,它 不仅 限制 了上 电瞬间 的充 电电流 ,而且 可随时控 制充 电电流 ,如 控制 故 障清 除时 的系统 电 压 恢复 瞬 间对 直流 电容 的充 电 。另 外 ,当装 置本 身 出故障时还可以关断对直流电容的充电,进而保护 收 稿 日期 :20 — 8 1 修 改 日期 :2 0 — 3 0 06 0 — 4 070 —6 图 1为 单 相 的 电 压 陷 落 动 态 补 偿 器 ( V D C) 的设计 原 理图 ,三相 可 由独立 的 3个 单相 构成 ,电 压 陷落 动 态补偿 器 主要 由主 晶闸管 、逆变 器 、充 电 作者简介 :蔡永生 (9 5 ) 16 一 ,男 ,北京市人 ,工 程师 ,从事 电力 设 备研究与设计. 维普资讯 实 验 技 术 与 管 理 晶 闸管 、储 能直流 电容 、交流 滤波 电路 及 相应 的测 量 和控制 电路 组成 。图 2为硬件结 构及 控制 框 图。 图 1 电压 陷 落 动态 补偿 器设 计 原 理 图 图 2 硬 件 结 构 及 控 制 框 图 上 电时 ,由测量 和控制 电路控 制充 电 晶闸管对 直流 电容充 电 ,当直 流 电容充 满 电之后 ,充 电晶 闸 管完 全导通 。正 常工 作时 ,电源 电压通 过主 晶闸 管 提供 给 负载 ,实时监 测 电源 电压 ,当检 测到 电源 电 压发 生 电压陷落 时 ,断开 主晶 闸管 ,测 量和控 制 电 + 厂 = 路发 出控制信 号使逆变器输 出相应 的 P WM 信号 , P WM信 号经交 流 滤 波 电路 后 ,得 到 所 需 的正 弦 电 压 ,该正 弦 电压 与 电源 电压 相加在 一起 ,使 负载得 到正 常 的电压 ;另一 方面 ,利用 电压陷 落时 电网所 剩 的 电压量 对直 流 电容进行充 电以维持 逆变所 需 的 图 3 电压 陷落 串联 补 偿 示 意 图 2 实 验 结 果 2组储 能 电容 量 各为 15 F 60 。图 4为 电压 陷 能量 ,使所 需 的直 流 电容量最 少 。控制充 电晶闸管 以控 制系统 电压恢 复 瞬间对直 流 电容 的充 电。电压 落 5 %、持续时间为 60m 的 1A负荷试验的试 0 0 s 0 验 结果 。从 结果看 ,D C有效 地 补偿 了电 压 陷落 , V 使 负 载得 到稳定 的 电压 。 陷落 串联补 偿示 意图见 图 3 。 维普资讯 蔡永生 ,等 :D C动态 电压补偿器 V 6 1 >\喜 3 2 1 - 1 2 0 如 如 ∞ ∞ 如 如 ∞ ∞ 枷 姗 ㈣ 硼 姗 0 删 删 1 00l 1 01 5 20 01 Tme(0 /0 i /2 ms5 ) f) a 501 1 01 0 1 501 2 001 Ti / 0 /0 me( ms5 ) 2 2 O 1 5 1 0 5 《 0 一 5 - 1 0 1 5 ‘ . 2 0 501 1 01 0 1 01 5 Tme(0 /0 i /2 ms5 ) () c 图 4 实 验 结 果 3 结 论 本文 提 出了一种安 装在 用户 端 的新 颖 的 串联 型 参考文献 ( e r cs : R f e e) en [ ]w rms ke R SSh e e,GA L cj , t . ya i s 1 E Bu i l, cni r u ki e a D n mc a c d f 1 g cr c r: ote et e id si o e l ecn ioig [ ] or t s cs-f ci nuta p w r i od i n J . eo v rl n tn IE rnn0 1 3 ( ) 2 2 27 E ETasId2 0 , 7 1 : 1— 1 . 电压 动态 补偿 的设 计 ,它 主要 解 决 9 % 以 上 电 压 0 陷落 事故 ,使 用 户 端 得 到 9 % 以上 的 电压 。 它 既 0 无注 入变压 器 ,又无充 电变 压器 ,所需 的储 能直 流 [ ]D 0K v ,RA B cn e , a ,e a. aa i ao a pw r 2 oa oaca K Y o t1 C n da nt n o e l n il q a i u v y: ̄e u n y a d d rto fv l e s g d s r e t u t sre l y q e c n u a in o o t a sa u g sa g a n 电容 量和 陷 落 时 间 无 关 ,从 而 大 大 减 少 了直 流 电 容量 。 ids ii s [ j IE rn d 9 8 4 ( ) 0 — 1. nuta s e J .E E TasI ,19 ,3 5 :9 4 90 r l t n [ ]M F M Ga ah n e e,M JS m  ̄ . oaes si — 3 c rnga ,DR MuH r a o j V lga i t g nn ds iytms[ ] IE rnn ,19 2 ( ) 9 —0 . uta ss r l e J .E ETa s d 9 3, 9 2 :37 4 3 I [ ]严 干贵,姜齐荣 ,邱越 ,等. 于电压源 型逆变器 的动态电能 4 基 质量补偿器 [ ] 电力 自动化设备 ,2 0 ,2 ( ) 15 J. 02 2 9 — . [ ]杨潮 ,韩英铎 ,马维新 . 5 单相 串联 电压质量补 偿器控制器 的研 究 [ ] 电力系统 自动化 ,20 ,2 (5 :4 — 8 J. 02 6 1) 54. [ ]石游 ,杨洪耕. 6 带谐波补 偿功 能的动态 电压补偿 器 [ ] 电网 J. 技 术 ,2 0 ,3 (4 :3 - 0 06 0 1) 6 4. 充 电电路 采用 晶 闸管不仅 仅 限制 了上 电瞬间 的 充 电电流 ,而且可 随时控 制充 电电流 ,如 控制 故 障 清除 时的系统 电压恢 复 瞬间对 直流 电容 的充 电。另 外 ,当装 置本 身 出故 障 时可 以关 断对 直流 电容 的充 电 ,进 而保护 了 电网。

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