统一电能质量调节器结构及控制策略研究

题名	统一电能质量调节器结构及控制策略研究
作者	齐养梓
学位类型	硕士
导师	陈伟
答辩日期	2015
学位授予单位	兰州理工大学
学位名称	工学硕士
学位专业	电力系统及其自动化
关键词	统一电能质量调节器同步参考坐标系三相四桥臂并联有源电力滤波器直接控制策略解耦控制重复控制器双环复合控制
摘要	随着电子信息技术的进步，近年来电力网络系统中电力电子设备的运用日益增多，为确保企业生产和用户设备安全稳定运行，配电系统对电能质量的要求越来越高，同时此类电力电子设备在运行中开关动作产生的电流谐波对电网尤其是配电系统电能质量的污染也非常严重。电能质量调节装置作为一种电力电子设备，可以提高供给系统用户和敏感负载的电能质量，同时限制负载产生的谐波、不平衡以及无功功率需求，保证电力系统稳定运行。统一电能质量调节器（UPQC）是解决配电系统中电能质量问题最佳的电能质量分析调节方法。本文对UPQC的拓扑结构和补偿控制策略展开研究，主要有三个方面：首先，提出了一种通用型的三相四线制统一电能质量调节器拓扑结构，该统一电能质量调节器能够接在三相三线或三相四线配电系统中，实现对电能的串并联调节。同时，该统一电能质量调节器接在仅有三相三线电力系统可用情况下，可通过中性线对已安装的单相负载进行电压补偿和电流补偿，改善该配电系统的电能质量水平。其次，针对上述通用型3P4W UPQC拓扑结构，研究了一种基于同步参考坐标(SRF)控制的直接控制策略。在同步参考坐标系下，由于受控参考量是正弦量，无需检测电压补偿量和电流补偿量，因此降低了计算补偿量的复杂度，减少控制策略的计算量。在同步参考坐标系下，电流控制器和电压控制器的控制参考量是连续的，使用传统的PI控制器，即可降低系统的稳态误差。分析直接控制策略的稳定性，通过仿真实验结果验证分析该UPQC的补偿效果和控制策略的有效性。最后，设计了一种基于重复控制的统一电能质量调节器的复合控制方法。针对统一电能质量调节器中传统PI控制器跟踪能力较差、补偿性能有限的问题，结合基于内模原理的重复控制理论，提出了一种基于PI控制内环、重复控制外环的UPQC电流复合控制策略。将其应用到统一电能质量调节器电流跟踪控制中，采用指令电流前馈控制，改进复合电流控制策略，实现了对电流指令信号的快速响应。采用双闭环PI控制作为UPQC电压跟踪控制策略。理论分析和仿真结果验证了UPQC的补偿效果以及并联侧重复双环电流控制策略的有效性和可行性。
其他摘要	With the advancement of electronic information technology, the use of power electronic devices in power network systems has increased in recent years. In order to ensure the safe and stable operation of enterprise production and user equipment, distribution systems require higher and higher power quality. At the same time, current harmonics generated by such power electronic devices during the switching operation are also very serious for the power quality of the power grid, especially in the power distribution system. As a kind of power electronic device, the power quality control device can improve the power quality of the users of the supply system and the sensitive load, and at the same time limit the harmonic、unbalanced and reactive power requirements of the load, so as to ensure the stable operation of the power system. The unified power quality conditioner (UPQC) is the best method to solve the power quality analysis and adjustment of the power quality problem in the distributio
学科领域	电能质量分析与控制
页数	57
语种	中文
学号	152080802003
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/103094
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	齐养梓. 统一电能质量调节器结构及控制策略研究[D]. 兰州理工大学,2015.