一、动态电压恢复器(DVR)的数字仿真实验
动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer,DVR)是一种基于电力电子技术的串联补偿装置,通常安装在电源与敏感负荷之间,其作用在于:保证电网供电质量,补偿供电电网产生的电压跌落、闪变等,其可在电源和敏感负载之间接入幅值和相位受控的电压,以抑制电源电压扰动对敏感负荷的影响。具体参见教材《电力电子学》、《有源电力滤波器》、《自动装置原理》等。
1. 实验预习
清楚动态电压恢复器(DVR)的结构和原理;明确动态电压恢复器的具体控制方式。 2. 实验目的
了解数字仿真软件中DVR的构成及实现;针对系统电源的电压扰动进行动态补偿仿真;解析DVR控制参数的变化对其补偿性能的影响。 3. 实验步骤
(1) 将仿真示例copy到电脑。进入MATLAB界面,导入并打开模型DVR.slx;
a. 梳理DVR.slx模型中的主要元件设备组成,该模型主要包括电源模型(Grid)、
DVR模型(涵盖有电力电子元件、控制环节及直流电源)、非线性敏感负荷(Non Linear Load);
b. 熟悉电源模型(Grid)的电气设计参数,主要包括电压、频率,不同时间段
的幅度变化特点,其分别对应于电压扰动中的凹陷和突增;
c. 熟悉DVR模型中饱和变压器、电力电子元件的型式和设计参数,DVR
control环节中电压跟踪信号的形成方式,滞环比较器的具体运行特点。 d. 熟悉非线性敏感负荷的组成结构及实现形式,掌握其电气参数的设计特点; e. 设置模型配置参数,运行时间为2.5s。
图 1
(2)点击运行DVR.slx算例。
4. 实验记录
DVR.slx的运行结果,包括:
a. 当电源(Grid)电压的参数变化如下图2所示时,记录动态电压恢复器的补偿效果,包
括:电源三相电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压,该数据可从图3中读取,并据此计算分析各电压的Total Harmonic Distortion,THD。
图 2
图3
(1) 0.4s-0.6s时电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压依次为:
电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压THD依次为:
(2) 电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压依次为:
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