基于超級電容儲能技術(shù)的動態(tài)電壓恢復(fù)器的設(shè)計與研究.pdf

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

2、電網(wǎng)電壓瞬時跌落，設(shè)計了一款基于超級電容儲能的主旁路式小型動態(tài)電壓恢復(fù)器;提出了一種快速檢測電壓瞬時跌落新方法;并且圍繞超級電容充放電技術(shù)進行了相關(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，本文具體研究內(nèi)容主要包括:
　　(1)針對動態(tài)電能質(zhì)量問題中電壓瞬時跌落時電壓特征量改變問題進行了詳細研究，并且分析了動態(tài)電壓恢復(fù)器的主要工作原理及超級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

3、了一種基于超級電容儲能的新型動態(tài)電壓恢復(fù)器，并完成了該裝置的硬件設(shè)計及軟件設(shè)計。硬件設(shè)計包括新型超級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)計包括主程序編寫，AD、定時器中斷程序編寫，保護程序編寫等等;并進行了制板、焊接，成功制作出一臺樣機，其最大電壓恢復(fù)時間可達3s。
　　(3)提出了一種新型檢測電壓瞬時跌落方法——基于單相電壓αβ-dq變換連續(xù)求導(dǎo)的檢測算法，并對該方

4、法進行了理論分析、仿真驗證，該算法實時性好，可以快速準確判斷出電網(wǎng)發(fā)生跌落;同時本文結(jié)合數(shù)字采樣技術(shù)對算法中“過沖響應(yīng)”所帶來噪聲提出了累加優(yōu)化處理方法，該處理方法工程實用性強，上機試驗效果明顯。
　　(4)針對超級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變換器提出了超級電容能量流動控制策略，并采用小信號建模方法制定出精確的雙閉環(huán)控制策略方法，通過自動控制理論中校正原理詳細計算出控制器的PI參數(shù);該方法實現(xiàn)了超級電