基于超級(jí)電容儲(chǔ)能技術(shù)的動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、電網(wǎng)電壓瞬時(shí)跌落是電力系統(tǒng)中危害最大、出現(xiàn)概率最高的動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問題，必須采取措施進(jìn)行治理。動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器(Dynamic Voltage Restorer，DVR)被認(rèn)為是目前解決電壓瞬時(shí)跌落最有效的途徑，該裝置串聯(lián)在供電系統(tǒng)與負(fù)載之間，可以對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。超級(jí)電容器作為新型儲(chǔ)能器件，其具有高能量密度，快速充放電，壽命長(zhǎng)，無(wú)污染等特點(diǎn)。因此采用超級(jí)電容儲(chǔ)能的新型動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器抑制電壓瞬時(shí)跌落的前景十分光明。
　　本文針對(duì)

2、電網(wǎng)電壓瞬時(shí)跌落，設(shè)計(jì)了一款基于超級(jí)電容儲(chǔ)能的主旁路式小型動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器;提出了一種快速檢測(cè)電壓瞬時(shí)跌落新方法;并且圍繞超級(jí)電容充放電技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)深入研究，提出了變流恒壓快速充電方法，以及多段式恒壓放電方法，本文具體研究?jī)?nèi)容主要包括:
　　(1)針對(duì)動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問題中電壓瞬時(shí)跌落時(shí)電壓特征量改變問題進(jìn)行了詳細(xì)研究，并且分析了動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的主要工作原理及超級(jí)電容器充放電原理及等效模型。
　　(2)采用主旁兩路供電新思路設(shè)計(jì)

3、了一種基于超級(jí)電容儲(chǔ)能的新型動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器，并完成了該裝置的硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)包括新型超級(jí)電容均壓充放電電路，半橋式DC-DC變換器電路、全橋逆變電路、采樣調(diào)理電路、主控單元電路等等;軟件設(shè)計(jì)包括主程序編寫，AD、定時(shí)器中斷程序編寫，保護(hù)程序編寫等等;并進(jìn)行了制板、焊接，成功制作出一臺(tái)樣機(jī)，其最大電壓恢復(fù)時(shí)間可達(dá)3s。
　　(3)提出了一種新型檢測(cè)電壓瞬時(shí)跌落方法——基于單相電壓αβ-dq變換連續(xù)求導(dǎo)的檢測(cè)算法，并對(duì)該方

4、法進(jìn)行了理論分析、仿真驗(yàn)證，該算法實(shí)時(shí)性好，可以快速準(zhǔn)確判斷出電網(wǎng)發(fā)生跌落;同時(shí)本文結(jié)合數(shù)字采樣技術(shù)對(duì)算法中“過沖響應(yīng)”所帶來噪聲提出了累加優(yōu)化處理方法，該處理方法工程實(shí)用性強(qiáng)，上機(jī)試驗(yàn)效果明顯。
　　(4)針對(duì)超級(jí)電容充放電特性及常用的充放電方式，本文結(jié)合雙向DC-DC變換器提出了超級(jí)電容能量流動(dòng)控制策略，并采用小信號(hào)建模方法制定出精確的雙閉環(huán)控制策略方法，通過自動(dòng)控制理論中校正原理詳細(xì)計(jì)算出控制器的PI參數(shù);該方法實(shí)現(xiàn)了超級(jí)電