新型电能质量调节器的研究

论文摘要

随着社会的发展,绿色能源和生态环境越来越多的受到人们的关注。微电网可以整合风力发电、光伏发电等多种可再生能源发电单元。但微网中出现的电压暂降、瞬时停电等电能质量问题会严重影响微电网的稳定运行。同时微网条件下还面临着由于非线性负荷的大量使用所引起的谐波电流等电能质量问题。本文提出了一种用于改善微网条件下的电能质量问题的补偿装置设计方案。它在有源电力滤波器的基础上增加了超级电容储能元件,实现了多功能化的要求,使该装置在有效地解决谐波和无功电流补偿的同时,也能解决电压跌落、短时停电等电能质量问题。本文系统地阐述了该装置各组成部分的作用和工作原理。提出了基于单相电路瞬时功率理论的谐波电流检测方法,该方法计算量小,运算速度快。对微网中出现的电压暂降等电压质量问题,论文对电压暂降补偿过程进行了分析。最后仿真结果表明,该装置可以有效地解决微网中存在的多种电能质量问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 电能质量调节器的研究现状
• 1.3 超级电容器储能系统应用综述
• 1.4 论文的主要工作
• 第二章 超级电容储能系统
• 2.1 超级电容简介
• 2.2 超级电容器工作原理及理想模型
• 2.2.1 超级电容器的工作原理
• 2.2.2 超级电容器的理想模型
• 2.3 超级电容储能系统
• 2.3.1 超级电容储能系统的结构
• 2.3.2 超级电容器组容量的选择
• 2.3.3 超级电容器充放电控制
• 第三章 新型电能质量调节器主电路设计
• 3.1 主电路选择
• 3.2 主电路结构组成
• 3.3 系统工作原理
• 第四章 检测、控制方法的研究实现
• 4.1 谐波和无功电流检测方法
• 4.1.1 基于瞬时无功功率理论的谐波和无功电流的检测方法
• 4.1.2 一种改进型的谐波和无功电流检测方法的提出
• 4.2 电压暂降补偿过程分析
• 4.3 控制方法
• 4.3.1 滞环控制比较方式
• 4.3.2 三角波比较方式
• 4.3.3 无差拍控制方式
• 第五章 系统仿真
• 5.1 系统中各电路仿真模块介绍
• 5.1.1 谐波及无功电流检测模块
• 5.1.2 指令电流跟踪控制模块
• 5.2 主电路及仿真分析
• 5.2.1 谐波电流补偿仿真分析
• 5.2.2 电能质量调节器用于改善电压质量问题的仿真分析
• 5.2.3 电能质量调节器瞬时供电仿真分析
• 5.3 小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况
• 致谢