發(fā)布時(shí)間：2020-08-06 20:58

【摘要】：統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器(UPQC)作為一種能同時(shí)補(bǔ)償電壓和電流的復(fù)合裝置,主要應(yīng)用于低壓配電網(wǎng)中。為了提高UPQC運(yùn)用的電壓和功率等級(jí),將模塊化多電平變換器(MMC)引入到UPQC中,彌補(bǔ)了UPQC在高電壓、大功率場(chǎng)合應(yīng)用的空白。當(dāng)MMC-UPQC拓?fù)浯_定之后,其補(bǔ)償效果主要取決于控制策略,所以對(duì)其開展控制策略的研究還是很有必要的。無(wú)源控制作為一種從能量角度出發(fā)的非線性控制,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)能量的重新分配,使系統(tǒng)誤差能量函數(shù)趨近于零,達(dá)到被控量實(shí)際值跟蹤期望值的目的,具有可調(diào)參數(shù)少、魯棒性強(qiáng)和能保證系統(tǒng)全局穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。本文深入地研究了UPQC的無(wú)源控制。第1章講述了課題的研究背景和意義,介紹了當(dāng)前主要的電能質(zhì)量控制技術(shù)以及UPQC發(fā)展?fàn)顩r,并分析了MMC運(yùn)用于UPQC的優(yōu)勢(shì);第2章詳細(xì)地分析了MMC-UPQC的工作原理,給出了其dq0坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型,并介紹了適用于MMC的載波移相調(diào)制和最近電平逼近調(diào)制;第3章基于park變換給出了一種無(wú)需鎖相環(huán)的補(bǔ)償量檢測(cè)方法,并設(shè)計(jì)了子模塊電容電壓均衡控制器;第4章將無(wú)源控制運(yùn)用于UPQC串、并聯(lián)環(huán)節(jié)的內(nèi)環(huán)控制器設(shè)計(jì)中,外環(huán)先采用PI控制提供所需期望電流,為解決系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型無(wú)法獲得的問(wèn)題,外環(huán)再用魯棒性更強(qiáng)的自抗擾控制代替PI控制,并對(duì)比了這兩種外環(huán)控制的補(bǔ)償效果;第5章對(duì)光伏儲(chǔ)能型UPQC的控制進(jìn)行了研究,使UPQC具備了光伏并網(wǎng)發(fā)電和中斷補(bǔ)償?shù)墓δ?增加了裝置的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性;第6章對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)和展望。
【學(xué)位授予單位】：北京信息科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM711
【圖文】：

引入到 UPQC 中，MMC 具有輸出電平調(diào)制靈活、等效開關(guān)頻率高、輸出電壓諧波含量低等特點(diǎn)[6]，MMC 的引入彌補(bǔ)了 UPQC 在高電壓、大功率場(chǎng)合運(yùn)用的空白。1.2 電能質(zhì)量控制技術(shù)近年來(lái)，學(xué)者對(duì)電能質(zhì)量控制進(jìn)行了深入的研究，提出了多種電能質(zhì)量補(bǔ)償方案[7-10]。其中以有源電力補(bǔ)償方案為代表的控制技術(shù)，是目前應(yīng)用最廣泛的一種可控補(bǔ)償技術(shù)，它是以整流器和逆變器為基礎(chǔ)，對(duì)補(bǔ)償量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，通過(guò)一定的控制手段使變換器輸出期望的電壓或電流，達(dá)到補(bǔ)償效果。常見的電能質(zhì)量治理裝置有：（1）有源電力濾波器（Active Power Quality Controller，APF），主要分為串聯(lián)有源電力濾波器[11-13]和并聯(lián)有源電力濾波器[14-16]兩種，其基本拓?fù)淙鐖D 1.1 所示。串聯(lián) APF 的顯著特點(diǎn)是變換器需通過(guò)變壓器接入電網(wǎng)，主要對(duì)諧波電壓進(jìn)行補(bǔ)償，由于變壓器的存在大大增加了控制難度與裝置成本，目前串聯(lián) APF 運(yùn)用較少。而并聯(lián)APF 是直接接到電網(wǎng)公共點(diǎn)處，無(wú)需變壓器，主要補(bǔ)償諧波、無(wú)功電流，是目前最常用的電流補(bǔ)償裝置，其工業(yè)化產(chǎn)品較成熟。

圖 1.2 STATCOM 基本拓?fù)鋲夯謴?fù)器（Dynamic Voltage Restorer，DVR）[20-22]是通過(guò)變壓器接入電網(wǎng)，主要是向電網(wǎng)注入有功功率，維如圖 1.3 所示。由自身結(jié)構(gòu)決定，DVR 直流側(cè)電壓不在直流側(cè)加電源或儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。電壓暫降是現(xiàn)代電網(wǎng)電要迅速準(zhǔn)確地輸出檢測(cè)到的補(bǔ)償電壓期望值，要求其對(duì)較大。由于需要變壓器和儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，目前 DVR 的成

圖 1.2 STATCOM 基本拓?fù)鋲夯謴?fù)器（Dynamic Voltage Restorer，DVR）[20-22]是一過(guò)變壓器接入電網(wǎng)，主要是向電網(wǎng)注入有功功率，維持如圖 1.3 所示。由自身結(jié)構(gòu)決定，DVR 直流側(cè)電壓不能在直流側(cè)加電源或儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。電壓暫降是現(xiàn)代電網(wǎng)電壓要迅速準(zhǔn)確地輸出檢測(cè)到的補(bǔ)償電壓期望值，要求其動(dòng)較大。由于需要變壓器和儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，目前 DVR 的成本

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號(hào)：2782954