PR控制策略下的中频动态电压恢复器的研究.pdf

第47卷第11期
电力电子技术
Vol_.47,No.11
2013年11月
Power Electronics
November 2013
PR控制策略下的中频动态电压恢复器的研究
吴延好,聂子玲,朱俊杰,李振2
(1海军工程大学,舰船综合电力技术国防科技重点实验室,湖北武汉430033;
2.海军驻天津八三五七所军事代表室,天津300141)
摘要:鉴于传统的P控制存在谐波抻制较难且难以实现尢静差输出等间题,采用了适合于独立控制系统的比
例谐振(PR)控制策略对中频动态电压恢复器(DVR)进行控制,DVR采用三相可独立控制的3H桥结构,建立
了其中一相的精确模型,并对DVR的控制效果进行了仿真和试验验证。结果表明,采用PR控制策略的中频
DVR可有效补偿线路压降,且具有良好的动态性能,带宽调节裕度较大,且对低次谐波其有选择性补偿功能。
关键词:动态电压恢复器;比例谐振控制;中频
中图分类号:TM761
文献标识码:A
文章编号:1000-100X(2013)11-0055-03
Research on Medium-frequency Dynamic Voltage Restorer With PR Control Strategy
WU Yan-hao, NIE Zi-ling, ZHU Jun-jie, LI Zhen2
(1. Nationa Key Laboratory for Vessel Integrated Power System Technology
Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China
Abstract: Considering that the traditional PI control strategy cannot be applied into easily achieving a non-static error
output and harmonics suppression, this paper adopts PR controller capable of dealing with zero steady-state error by
controlling AC signals directly. The dynamic voltage restorer(DVR) adopts independently three H-bridges and establish a
orecise model of one phase. The simulation and experimental results show that the PR control strategy can effectively
compensate the required voltage drop, function well in dynamic response and facilitate the adjustment of a wider
bandwidth margin and that it is capable of selective compensation for low harmaonic
Keywords dynamic voltage restorer; proportiona-resonant control; medium-frequency
Foundation Project: Supported by National Natural Science Foundation of China(No. 51177170, 51147009
度及快速的瞬态响应。因此这里采用了适合于单
在中频系统中,中频电源具有低压大电流、输相控制系统的P控制(,可直接控制交流量来
电线路较长的特点,中频负载具有高度非线性和达到消除稳态误差的目的,避免了复杂的坐标变
敏感性且都是精密设备,此外大功率设备的投切
换,提高了响应速度.
会对中频电源系统造成很大的冲击,从而导致在
因此PR控制器适合于中频系统DVR的控
中频电源中,存在电压波动明显且压降大、电流冲制,并可实现较快的动态性能和较高的稳态精度。
击及电流谐波的间题,而压降间题尤为突出。为解这里对其控制理、特性及设计方法做了一定的
决压降大的问题,DVR"-2得到了广泛研究
分析,并对其控制效果进行了仿真和试验验证。结
这里DVR的功率电路采用可进行三相独立果表明,PR控制策略可有效跟踪所需补偿的压
控制的3H桥结构,避免了传统三相全桥结构所降,具有良好的动态性能,带宽调节裕度较大,且
需的解耦控制,且可采用更先进的控制方法而不对低次谐波具有选择性补偿功能。
受限制。传统P∏控制?虽较成熟且概念清晰,并得2系统模型及工作原理
到广泛应用,但它无法实现对正弦信号的无静差
图1示出单相DVR的系统模型。图中DVR
跟踪,且不能同时满足足够的稳定裕量和稳定精
由串联侧和并联侧H桥通过公共直流端耦合而
成,它可通过并联侧对电网电压进行高频整流,为
甚金项目:国家自然科学基金(511770,51147009)
公共直流端电容提供稳定的直流电,然后通过串
定稿日期:2013-08-28
联侧对公共直流端电压进行逆变以补偿线路压降
作者简介:吴延好(1989-),男,河南落阳人,项士研究生,及谐波等电压问题。两侧均采用LCL滤波器,T为
研究方向为电力电子与电力传动。
单相串联隔离变压器。