基于配电网电压跌落的DVR研究
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电压跌落问题的研究摘要:电压跌落问题已成为影响电能质量的一个重要因素。
如何提高报考电能质量,抑制系统电压跌落对敏感电力用户的干扰已成为急需解决的问题。
随着高压大功率开关器件的出现,基于电力电子技术的报考电能质量调节技术成为解决上述问题的有效手段。
实时检测技术和报考补偿技术是报考电能质量调节技术中最关键的两个环节,它们实现的效果好坏从根本上决定了报考电能质量调节技术能否取得令人满意的效果。
本文对目前常用的检测手段和报考补偿方法的原理及优缺点进行了系统的阐述和深入的分析。
最后,本文还介绍了现今已推出的几种报考电能质量调节装置,并对其性能做了详细的比较。
关键词:电能质量电压跌落报考电能质量调节技术报考补偿技术1引言随着基于计算机和微处理器的敏感型用电设备在电力系统中的大量投入使用,电力用户对配电系统的报考电能质量的要求不断提高。
目前,配电网中的报考电能质量问题主要包括电压浪涌、电压跌落以及瞬时供电中断。
研究表明,电压跌落问题已成为影响许多用电设备正常、安全运行的最严重的报考电能质量问题之一。
在现代工业生产中,电压跌落将引起厂家的产品质量下降,甚至导致全厂生产过程中断,从而造成巨大的经济损失。
因此,如何抑制电压跌落对敏感电力用户的干扰、提高配电系统的报考电能质量,已成为摆在电力研究人员面前的十分迫切的问题。
传统的调压手段,如改变有载调压变压器的变比、投切并联补偿电容器等,因其响应速度慢,控制不精确,故对抑制电压跌落问题无能为力。
随着电力电子技术的飞速发展,基于高压大功率开关器件的报考电能质量调节技术的出现将为解决电压跌落问题提供新的手段。
该技术利用电力电子开关器件的高速开断特性,通过向系统注入相应的补偿分量来实现对系统的电压、电流、无功潮流等参数的报考跟随。
目前,报考电能质量调节技术已引起国内外众多学者的关注,而该技术中最为关键的两个环节:实时检测评估技术和报考补偿技术的工作原理及实现策略则更是成为当今研究。
动态电压恢复装置(DVR)研发与应用目前国内有两种低电压穿越装置,文章根据公司存在的问题,详细阐述了这两种系统的结构和工作原理,提出了直流储能系统尚且存在的一些关键性问题,并对比分析了两种应用方案各自的优缺点,显示出DVR的优越性并有针对性地分析了改造后的经济效益。
标签:直流储能;DVR;低电压穿越;测试1 研究背景我厂每台锅炉的燃料供给系统采用的给煤机内部变频器型号为系列,属于西门子公司的M440系列产品,主电机额定功率2.2KW,当遭遇厂用电系统电压波动时极有可能会引起变频器跳闸,造成给煤机停机。
当给煤机跳闸后会向现场的DCS控制器发送信号,在实际的操作规程中给煤机跳闸是需要人工重启的,这就延长了给煤机恢复运行的时间,当在线的给煤机数量不能满足燃料供给需求时DCS会启动MFT(锅炉自动灭火)程序,造成锅炉灭火,造成机组解列。
不但给火电厂造成巨大的经济损失,严重的会引起电网的潮流倒送,对电网造成冲击,严重威胁电网的运行安全。
2 两种方案性能对比目前,国内有两种低电压穿越装置,一种是直流储能系统,该系统为变频器的直流母线供电,需要和负载共用电源,另一种是DVR系统,该系统直接为变频器供给交流电源,配置超级电容,在系统完全断电的情况下,仍可满足负载持续运行,下面对该两种系统的对比优缺点分析如下:2.1 直流储能直流储能系统主要由:充电机、储能单元(一般由铅酸蓄电池组成)、BOOST 电路、控制系统等部分组成,系统工作时:BOOST电路将直流电升压至DC540V 左右,通过变频器刹车电阻连接端子接入变频器的直流母线,在电压跌落时通过外部能量维持变频器内部母線电压稳定。
虽然直流储能系统构成比较简单,响应时间也可以达200s,但其还是不能完善地解决一些关键的问题:(1)无法实现高电压穿越;(2)无法实现电压到零穿越;(3)变频器停机时需要DCS联动;(4)无法对控制电源形成有效的保护。
2.2 DVR方案(可以满足国家电网高、低电压的穿越要求)DVR设备的核心理念是微网系统,当电源异常时通过电子旁路的快速关断,可以使给煤机系统组成的微网和厂用电系统隔离,无论厂用电系统电压骤升还是暂降,都影响不到微网系统内设备的正常运行。
第2卷第2期2009年6月上海电气技术JOURNA L OF SH AN GH AI ELECTRIC TECH NOLOGYVol.2No.2J un.2009文章编号:1674-540X(2009)01-047-04收稿日期:2009-02-20作者简介:雷燕(1980-),女,硕士研究生,主要从事电能质量教学和研究工作,E -mail:nayiel@IDVR最优容量选择分析研究雷燕1,李燕2(1.上海电力学院,上海200090;2.广东电网公司深圳供电局,深圳518001)摘要:配电系统电压跌落时,动态电压恢复器(DVR)可以维持敏感负荷侧的电压稳定。
介绍了级联动态电压恢复器(IDVR)的结构,在分析比较DVR 和IDVR 补偿策略的基础上,提出了一种新的最优容量选择方法,并通过仿真实验,证明该方法在跌落系数相同的情况下可大大减少IDVR 系统容量,具有很高的实用性和可行性。
关键字:动态电压恢复器;级联动态电压恢复器;补偿策略中图分类号:TM 761文献标示码:AResearch on Optimum Rating Se lection in Inte rline DVRLE I Y a n 1,L I Y an 2(1.Shanghai U niversit y of Electric Power,Shanghai 200090,China;2.Shenzhen Power Supply Bureau of Guangdong Power Gri d,Shenzhen 518001,China)A bstract:In distribution systems,the voltage stability at voltage -sensitive load side can be maintained by dynamic voltage restorer (DVR)while voltage sags occurs.It presents the structure of interline voltage restorer (ID VR),and compares the compensatio n strategy of D VR and IDVR,and designs strategy for optimizing the total rating of an interline dynamic voltage restorer (IDVR).Simulation is proceeded to verify the method,at the same simulation of sag factor,the total rating of IDVR is greatly reduced.The simulation result show the practicability and feasibility of this strategy.Key words:dynamic voltage r estorer (DVR);interline dynamic voltage restorer (IDV R);compensation strategy随着生产的自动化、数字化和集成化程度的不断提高,电能质量问题越来越受到关注,80%以上的电能质量问题是由电压跌落造成的[1,2]。
文章编号:1004-289X(2010)04-0059-03不平衡电压跌落下DVR的零稳态误差控制曹伟,何井龙(广西电力调度通信中心,广西 南宁 530023)摘 要:为了提高DVR补偿不平衡电压跌落的性能,将零稳态误差调节器用于电压外环以改善补偿效果。
结合负荷电压外环、滤波电容电流内环的双闭环控制策略,对基于电压矢量控制的DVR进行了研究。
应用MATLAB 进行系统仿真,结果表明该方法具有良好的动态性能与补偿效果,验证了控制策略的正确性、优越性与有效性。
关键词:DVR;电压跌落;零稳态误差控制中图分类号:TM71 文献标识码:BZ ero Steady-state E rror Control of a D yna m ic VoltageRestorer for Unbalanced V oltage D rop-offCAO W ei,HE J ing-long(Guangx i Pow er D ispatch i n g Co mmunication Centre,N anning530004,Ch i n a)Abstract:I n o r der to i n crease the perfor m ance of co m pensation unbalanced vo ltage drop-o ff of a dyna m ic vo ltage restor-er,a zero steady-state error contro ller is applied to the vo ltage outer loop to i m prove co m pensation effec.t Co m b i n i n g the doub le c l o sed loop control strategy of load vo ltage outer loop and filter capacitance current i n ter nal l o op,the DVR based on the vo ltage vector contr o l is ana l y zed.U se MATLAB to carry out the syste m si m ulati o n,t h e resu lt sho w s the m et h od has fine static perfor m ance and co m pensation effect and proves correctness,supri o rity and availability o f the control stra-t egy.K ey words:DVR;vo ltage drop-o f;f zero steady-state err o r control1 引言动态电压恢复器(DVR)是用来补偿电压跌落、提高下游敏感负荷供电质量的串联补偿装置,其良好的动态性能和成本上的相对优势使它成为目前治理电压跌落问题最经济有效的手段。
储能单元
逆变单元敏感负载
旁路开关
驱动电路
控制电路检测电路滤波器
图1 DVR 与系统连接的工作原理示意图
DVR 的主要构成部分。
典型的DVR 通常由构成,即流储能单元、逆变单元、滤波器、串联变压器、检测单元、控制单元。
各单元既是相对独立存在的,同时也存在明显的关联性,属于相互影响、不可分割的状态,控制期间,应该做好互相协调。
其中,决定性要素就是储能单元。
储能单元发挥出的功效是在市电异常时,向着备用电源的状态切换,可当作应急补偿电源。
空管台站一般设有容量,可以对全部负载的柴油发电机组进行支撑,一台机组启动故障时,及时地自动化启动第二台机组进行送电。
所以储能单元的放电时间达到切换时间就可以,通常不超过不同空管台站,选用储能单元是不尽相同的。
单市电空管台储能单元的选择方面上,因单市电空管台站仅有一路。
毕业设计(论文)题目名称:动态电压恢复器(DVR)的研究与设计学院名称:班级:学号:学生姓名:指导教师:2011年04月目录1课题任务 (1)2课题总体方案论述 (2)3阶段性成果 (4)3.1MATLAB/SIMULINK仿真 (4)3.2控制电路设计 (4)3.2.1检测电路 (4)3.2.2调理电路 (6)3.2.3正负15伏直流电压源的产生电路 (7)3.2.4正1.5伏电压源电路 (8)3.2.5过零点检测电路 (9)3.3硬件电路Proteus仿真 (9)3.3.1Proteus软件简介 (9)3.3.2调理电路Proteus仿真 (10)3.3.3直流电压源电路的Proteus仿真 (11)3.3.4过零点检测电路的Proteus仿真 (11)3.4主电路的设计 (12)3.4.1主电路工作模式设计 (12)3.4.2主电路开关器件设计 (13)3.4.3串联变压器的选取 (17)3.4.4输出滤波器的设计 (18)3.4.5直流储能单元的选取 (18)3.4.6主电路参数的设定 (19)4课题设计后期计划 (20)附件一:DVR的Matlab/Simulink仿真模型 (21)附件二:Matlab仿真结果 (22)参考文献 (23)1课题任务毕业设计要求:对动态电压恢复器(DVR)的理论进行分析与研究。
设计一台样机,参数为:容量500V A,电压补偿范围为0-66V,补偿后电压的失真度小于8%。
具体要求为:研究动态电压恢复器(DVR)的理论,并进行仿真;对动态电压恢复器(DVR)的主电路、控制电路和检测电路进行计算与设计,选型与调试;掌握动态电压恢复器(DVR)软件编程及调试。
毕业设计任务分工:本课题由两位同学来完成,分别负责硬件电路设计和软件编程。
其中本人主要负责硬件电路设计,具体任务包括:1.第三周至第四周:查阅文献,结合资料加深对课题各块原理的理解。
然后使用MATLAB仿真软件模拟DVR及输电系统的其他部分,对本次毕业设计进行原理仿真,并对一些电路(比如滤波电路等)的元器件参数进行选择,从而达到最佳效果。