基于調(diào)制電壓濾波器的電壓穩(wěn)定性研究

宋 華

[摘要]提出一種低成本電壓穩(wěn)定方案,利用雙調(diào)制開關(guān)電源濾器補償方案,采用動態(tài)誤差驅(qū)動驅(qū)動控制器以穩(wěn)定負荷母線的電壓。使用一種新的PWM開關(guān)的動態(tài)三環(huán)路控制器來穩(wěn)定電壓及提高電能質(zhì)量,在三環(huán)路動態(tài)誤差跟蹤控制器驅(qū)動即是基于此控制理論。

[關(guān)鍵詞]低成本調(diào)制電壓濾波器電壓穩(wěn)定性

中圖分類號:TM4文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210032-01

一、引言

在提高電網(wǎng)的安全系數(shù)、利用電能的效率、避免用電安全事故等領(lǐng)域中,電壓穩(wěn)定性研究和電能質(zhì)量的提高是現(xiàn)代電力事業(yè)的一項艱巨任務(wù)。非線性和機動電器的廣泛使用越來越多地導(dǎo)致電壓負荷斷絕問題。所提及的動態(tài)控制器由三循環(huán)驅(qū)動器和積分控制器組成[1]。動態(tài)控制器控制調(diào)節(jié)開關(guān)電壓的穩(wěn)定性,以及大型非線性和機動負荷,這樣可減少電能在傳輸過程中的損耗;同時,利用動態(tài)控制器還可以提高功率系數(shù)。本文提出了一種低成本的電壓穩(wěn)定方案,采用雙調(diào)制開關(guān)電源濾波器,能夠補償電壓傳輸過程中的損耗,達到穩(wěn)定電壓和提高電能質(zhì)量的目的。

二、系統(tǒng)描述

圖1顯示了徑向系統(tǒng)。圖2顯示了雙MOSFET開關(guān)三回路動態(tài)控制器。它由一個主電壓穩(wěn)定環(huán)路和兩個輔助回路組成,輔助回路用于補償動態(tài)電流偏移和控制循環(huán)紋波電流。

圖1徑向系統(tǒng)

圖2三回路動態(tài)控制器

三、三回路動態(tài)控制方案

三回路控制器的動態(tài)驗證使用Matlab/Simulink軟件環(huán)境。

三循環(huán)驅(qū)動控制系統(tǒng)包括三個基本控制事件[2]:

1.主發(fā)電機總線動態(tài)電壓跟蹤主循環(huán)。這個循環(huán)是跟蹤均方根電壓確保電壓穩(wěn)定。

2.動態(tài)跟蹤循環(huán),確保負載電流的突變能夠得到有效的控制。

3.動態(tài)電流紋波回路,此循環(huán)用于補償紋波電流的損耗。

四、系統(tǒng)模型參數(shù)

該系統(tǒng)選擇的參數(shù)如下:

1.3相交流電源:三相25千伏與RL均方根;

2.3相短路基準(zhǔn)=2000MVA,X/R=7;

3.基低電壓=25千伏;

4.負載:混合負載;

5.線性負載:30兆瓦,15MVAR;

6.150公里輸電線路。正序參數(shù):R=0.01273ohm/Km,L=0.9337mH/Km,

C=12.74uF/Km。零序參數(shù):R=0.3864ohm/Km,L=4.1264mH/Km,C=7.751uF/

Km;

7.變壓器:升壓變壓器:50MVA三相2纏繞,25/138Kv。

五、動態(tài)仿真結(jié)果

在統(tǒng)一的交流電壓下,驗證結(jié)果如圖3和圖4所示。由圖我們看出,在穩(wěn)定源電壓下,我們能夠得到穩(wěn)定的電流,紋波電流和電壓得到了有效的抑制。

圖3源電壓

圖4發(fā)送末端電流

六、結(jié)論

圖3和圖4說明,由于增加了補償電路,電壓調(diào)節(jié)能力和電力傳輸能力都得到了很大提高,確保了電壓穩(wěn)定性和負載總線斷絕情況下的用電安全性。

參考文獻:

[1]周雙喜、朱凌志,電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性及其控制[M].北京:中國電力出版社,2004.

[2]王錫凡,現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析[M].北京:科學(xué)出版社,2003.