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电压暂降的检测与补偿技术研究

作　者: 瞿硕
导　师: 江亚群
学　校: 湖南大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电能质量 电压暂降 dq变换 锁相环 动态电压恢复器 电压补偿 最优时间补偿 电力系统
分类号: TM761.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


电压暂降是最严重的电能质量问题之一，受到国内外科研工作者及供电部门和用户的普遍关注。本文围绕电压暂降检测方法和动态补偿技术展开研究。电压暂降特征量的检测是暂降补偿控制的基础和依据。本文对电压暂降的基本概念作了简要介绍，对目前常用电压暂降特征量的实时检测方法进行分析；然后，在单相坐标变换方法的基础上，提出移相任意角度构造分量的改进的检测方法；改进方法通过调节延时角度的大小来保证检测结果的实时性和精确性。针对电网电压三相不平衡，含有负序分量，软件锁相环不能准确跟踪电网基波频率的问题，本文提出了用移相法消除负序分量的方法代替软件锁相环中dq变换后加滤波器滤除二次谐波的环节，通过采样得到的三相电网电压经过空间矢量变换后，移相一个大小可调的角度来计算基波电压中的正负序分量。在此基础上利用改进的软件锁相环可对电网电压的相位实现快速准确的检测。仿真研究结果验证了暂降特征量检测新方法和改进的软件锁相环的可行性和有效性。动态电压恢复器(DVR)是电压暂降补偿的有效装置。本文介绍了基本的电压暂降抑制方法，系统地阐述了DVR装置的工作原理及系统组成，对装置的控制方法做了对比研究。研究了几种不同的补偿策略，分析比较它们的优缺点，在分析DVR装置输出电压、功率特性的基础上，提出了一种考虑输出电压限制的最优时间补偿方法，仿真分析结果表明，该补偿方法能够有效延长DVR的补偿时间。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第1章 绪论  9-18
  1.1 选题背景和意义  9
  1.2 电压暂降相关知识  9-13
    1.2.1 电压暂降的概念  9-10
    1.2.2 电压暂降特征参数  10-11
    1.2.3 电压暂降的来源  11-12
    1.2.4 电压暂降的危害  12-13
  1.3 国内外研究现状  13-16
    1.3.1 电压暂降国内外研究现状  13-15
    1.3.2 动态电压恢复器国内外研究现状  15-16
  1.4 本文工作  16-18
第2章 电压暂降的检测方法  18-35
  2.1 电压暂降常用检测方法  18-21
    2.1.1 均方根值计算方法  18
    2.1.2 峰值电压法  18
    2.1.3 基波分量法  18-19
    2.1.4 单相电压平均值法  19
    2.1.5 基于瞬时无功功率的 dq 变换法  19-20
    2.1.6 单相αβ变换法  20-21
    2.1.7 改进的αβ变换法  21
  2.2 基于αβ变换的电压暂降检测新方法  21-23
  2.3 适用于电网电压不平衡条件下的改进的软件锁相环  23-27
    2.3.1 SPLL 原理  23-24
    2.3.2 消除负序分量的新方法  24-25
    2.3.3 SPLL 基本性能分析  25-27
  2.4 仿真分析  27-34
    2.4.1 改进的软件锁相环仿真分析  27-29
    2.4.2 电压暂降检测新方法的仿真分析  29-34
  2.5 小结  34-35
第3章 电压暂降的抑制和补偿  35-45
  3.1 电压暂降的抑制方法  35-36
  3.2 DVR 装置工作原理及系统组成  36-44
    3.2.1 DVR 装置组成  36-40
    3.2.2 DVR 装置工作原理  40-41
    3.2.3 DVR 装置基本控制  41-43
    3.2.4 DVR 的复合控制策略  43-44
  3.3 小结  44-45
第4章 DVR 的工作区间和补偿策略研究  45-57
  4.1 DVR 补偿策略介绍  45
  4.2 补偿策略相量图分析  45-48
    4.2.1 完全电压补偿法  46-47
    4.2.2 最小电压补偿法  47
    4.2.3 最小能量补偿法  47-48
  4.3 DVR 输出电压、功率定性分析  48-50
  4.4 考虑电压限制下的最优时间补偿策略  50-53
  4.5 仿真分析  53-56
  4.6 小结  56-57
结论与展望  57-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
附录A 攻读学位期间发表的学术论文目录  64-65
附录B 攻读学位期间参加的科研项目  65

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化 > 自动调整 > 电压与无功功率的自动调整 > 电压及无功功率自动调整的试验及模拟
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