應(yīng)用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的雙級矩陣變換器研究.pdf

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)對工藝水平要求的提高，生產(chǎn)過程對電能質(zhì)量的要求不斷提高。電壓跌落已經(jīng)成為出現(xiàn)頻率最高、影響最嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題。動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（Dynamic Voltage Restorer,DVR）是治理動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問題和保護(hù)敏感負(fù)載的重要設(shè)備。目前，實(shí)際應(yīng)用中的DVR存在著一些不足：有儲能裝置DVR結(jié)構(gòu)體積大、設(shè)備造價(jià)、維護(hù)費(fèi)用高，集成度低，無儲能 DVR多級變換結(jié)構(gòu)響應(yīng)慢、效率低、諧波含量高和控制電路復(fù)雜，這些問題在一定程度上限制了

2、DVR的應(yīng)用范圍。
　　現(xiàn)有的DVR可以分為兩大類：有儲能DVR和無儲能DVR。有儲能DVR包括儲能裝置和變換裝置，無儲能DVR一般采用交-直-交兩級變換器，中間直流環(huán)節(jié)需要直流電容。與有儲能的DVR相比，采用交-交變換器變換器的DVR不需要儲能裝置，因此功率密度、高集成度可以提高，成本更低；與傳統(tǒng)的交-直-交兩級變換器比較，交-交變換器減少了功率變換次數(shù)和去掉了直流電容，具有高效率、低成本、高可靠性的優(yōu)點(diǎn)。為此，本文將能夠?qū)崿F(xiàn)交

3、-交變換的雙級矩陣變換器應(yīng)用于DVR拓?fù)洌蕴岣逥VR功率密度、輸入輸出性能，擴(kuò)展DVR的應(yīng)用范圍為目標(biāo)，對應(yīng)用于動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的雙級矩陣變換器進(jìn)行研究，本文主要做了一下幾個(gè)方面的工作：
　　首先，分析了動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器和電壓跌落的補(bǔ)償原理，然后分析了傳統(tǒng)矩陣變換器的原理及其與雙級矩陣變換器的內(nèi)在聯(lián)系。確定了基于雙級矩陣變換器的動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（TSMC-DVR）拓?fù)?，并且介紹了拓?fù)浣M成和各部分的功能。
　　其次，在三相輸入電壓

4、正常的情況下，對TSMC-DVR中雙級矩陣變換器的雙空間矢量調(diào)制策略進(jìn)行了理論分析，并對 TSMC輸入功率因數(shù)調(diào)節(jié)、電壓傳輸比調(diào)節(jié)、整流級零電流換流的原理和方法進(jìn)行了理論推導(dǎo)。同時(shí)，針對補(bǔ)償敏感負(fù)載電壓跌落時(shí)，TSMC-DVR輸入電壓也會發(fā)生跌落，研究了 TSMC-DVR非正常電壓輸入情況下的修正策略，減弱電壓跌落對補(bǔ)償效果的影響。綜合分析了輸入無功功率與電壓傳輸比、負(fù)載功率因數(shù)間的關(guān)系，為TSMC-DVR輸入無功功率控制提供了理論依據(jù)

5、。建立了TSMC-DVR的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了基于輸入電壓和負(fù)載電壓的前饋-反饋控制策略，推導(dǎo)了控制環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)。針對三相電壓對稱跌落和不對稱跌落閉環(huán)控制，設(shè)計(jì)了用于前饋-反饋的單序、雙序控制，提高輸出性能。
　　最后，在 Matlab/Simulink搭建了 TSMC-DVR系統(tǒng)的仿真模型，先對模型結(jié)構(gòu)、調(diào)制策略和控制策略子模塊進(jìn)行了介紹，然后在三相和單相電壓跌落情況下，分別對TSMC-DVR補(bǔ)償電壓跌落的效果進(jìn)行了仿真分析，仿真