【摘要】：隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國對于電力能源的需求越來越高,但是現(xiàn)代化工業(yè)進程的加快,各種用電設(shè)備對電能質(zhì)量的要求也在不斷提高,因此如何保證電能質(zhì)量的穩(wěn)定和高效,已成為電力研究領(lǐng)域的熱點問題。統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器(UPQC)主要由并聯(lián)型有源電力濾波器、串聯(lián)型有源電力濾波器及直流側(cè)電壓支撐單元組成,具有動態(tài)電壓恢復、無功補償、消除電壓和電流中的諧波等功能,是一種綜合電能質(zhì)量治理裝置。然而常規(guī)UPQC在解決電壓補償問題時,由于直流側(cè)儲能不足,往往會導致補償后的負載電壓存在相位跳變,串、并聯(lián)單元的補償容量也較大,限制了UPQC的功能發(fā)揮。針對以上問題,本文研究的具體工作如下:(1)對目前UPQC常用的電壓補償策略及拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點進行了介紹,指出把負載電壓全補償策略與儲能式UPQC相結(jié)合,在實現(xiàn)負載電壓全補償?shù)耐瑫r又能降低UPQC串、并聯(lián)單元的補償容量是可行的。接著分析了儲能式UPQC的工作原理,畫出了其單相等效電路圖,并基于開關(guān)函數(shù)建立了串聯(lián)單元、并聯(lián)單元、直流儲能單元的數(shù)學模型。(2)針對常規(guī)UPQC電壓補償策略中往往不考慮負載電壓相位的補償問題,本文以系統(tǒng)正常工作時的負載額定電壓為參考,對負載電壓幅值、相位全補償進行了介紹,并結(jié)合串聯(lián)電壓補償幅值變化率這一概念,分析了補償電壓、電流的幅值變化范圍,分析表明負載電壓全補償更適用于儲能式UPQC中。(3)常規(guī)儲能式UPQC補償策略,為了實現(xiàn)串、并單元的功率協(xié)調(diào)分配,可能出現(xiàn)補償前后負載電壓相位跳變問題,這對相位跳變敏感負荷是有影響的。為此,本文對儲能式UPQC提出了一種負載電壓幅值和相位全補償容量配置策略。該策略在實現(xiàn)負載電壓完全補償?shù)那疤嵯?利用儲能單元能夠提供有功功率的特點,通過選擇合適的并聯(lián)補償電流并使其幅值保持恒定,減小補償后的電源電流幅值,從而使串聯(lián)單元保持較低的補償容量,減小了UPQC的串聯(lián)單元容量的配置。進行了仿真驗證,結(jié)果表明,所提策略可以實現(xiàn)負載電壓的完全補償,并減小了UPQC的串聯(lián)單元補償容量。(4)設(shè)計了UPQC的主電路,包括:串聯(lián)變壓器、功率開關(guān)器件的選型;串聯(lián)濾波電感、串聯(lián)濾波電容、并聯(lián)濾波電感、并聯(lián)濾波電容、直流電容等參數(shù)的計算方法。然后對UPQC串、并聯(lián)單元及不間斷供電功能進行了仿真,仿真結(jié)果表明,本文所設(shè)計的UPQC系統(tǒng)達到了維護負載電壓質(zhì)量及電網(wǎng)電流質(zhì)量的目的,實現(xiàn)了對負載的不間斷供電功能。
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM761.12
【圖文】：

圖 1-1 MMC 型 UPQC 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖 1-2 MMC 子模塊拓撲結(jié)構(gòu)圖MMC 型 UPQC 可以通過改變串聯(lián)子模塊的個數(shù)，以適用于不同的電壓和功率等級，其功能與常規(guī) UPQC 基本相同。串聯(lián)補償單元主要用來解決電網(wǎng)電壓幅值突變、不平衡以及諧波等問題，維護負載側(cè)的電壓質(zhì)量。并聯(lián)補償單元主要用來解決負載中產(chǎn)生的無功電流及諧波電流等問題，維護電網(wǎng)中的電流質(zhì)量。由

5QC 可以通過改變串聯(lián)子模塊的個數(shù)，以適用于與常規(guī) UPQC 基本相同。串聯(lián)補償單元主要用以及諧波等問題，維護負載側(cè)的電壓質(zhì)量。并產(chǎn)生的無功電流及諧波電流等問題，維護電網(wǎng)C 只是對串、并聯(lián)變流器拓撲結(jié)構(gòu)進行了改進器的常規(guī) UPQC 不同的是，串聯(lián)子模塊直流側(cè)子模塊輸出的電壓，因此直流公共側(cè)不在安裝PQC質(zhì)量問題的裝置中，無源電力濾波器因具有結(jié)構(gòu)，是最早在電網(wǎng)中得到應用的電能質(zhì)量問題補

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本文編號：2713619