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三相电压暂降故障模拟器的设计与仿真研究

2020-12-14阅读(500)

三相电压暂降故障模拟器的设计与仿真研究

论文摘要

众所周知,很多电能质量问题是由电压暂降引起的,三相电压暂降故障模拟器被用来作为一种评估电源电压暂降和电压短时中断对用电设备影响的试验装置。本文系统地研究了三相电压暂降故障模拟器的实现方法,设计了采用Back to Back电压型PWM变流器拓扑主回路结构的三相电压暂降故障模拟器;提出了基于dq0坐标系的电压暂降类型、暂降幅度、持续时间的形成方法,以及精确产生三相对称和不对称电压暂降的实现方法;利用Matlab/Simulink软件仿真再现了七类典型电压暂降类型A、B、C、D、E、F、G的暂降深度和持续时间的模拟。通过分析故障模拟侧变换器(FSC)侧暂降最大相电压的FFT频谱,可以看出,总谐波含量很低,电压波形接近标准的正弦波;同时,网侧变换器(GSC)侧的电流和电压基本同相位,功率因数达到了0.99以上,交流电流的总谐波失真(THD)控制在5%的范围内,全面、真实地模拟三相系统可能发生的各种电压暂降事件,从而验证了实现方法和设计电路的正确性和可行性。仿真结果还表明这种三相电压暂降故障模拟器不仅可以用于评估瞬间电源电压暂降和电压短时中断对工业无源负荷的影响,还可以用于评估工业有源负荷的影响,例如太阳能并网装置等。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究的背景及其意义
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 课题研究主要内容
  • 第二章 电压暂降分析
  • 2.1 电压暂降相关概念
  • 2.1.1 电压暂降的定义
  • 2.1.2 电压暂降的起因
  • 2.1.3 电压暂降特征量
  • 2.1.4 电压暂降的危害
  • 2.2 电压暂降类型分类
  • 2.3 电压暂降在变压器中的传递
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 三相电压暂降故障模拟器网侧变换器（GSC）及其双闭环PWM 控制
  • 3.1 三相电压暂降故障模拟器拓扑电路
  • 3.2 GSC 拓扑电路及其双闭环控制
  • 3.2.1 三相VSR 系统的数学模型
  • 3.2.2 GSC 双闭环控制方法
  • 3.2.3 三相VSR 双环控制系统设计
  • 3.2.4 参数设计与选择
  • 3.3 建模与仿真分析
  • 3.3.1 GSC 控制电路的仿真模型
  • 3.3.2 GSC 系统电路的仿真模型
  • 3.3.3 仿真分析
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 三相电压暂降故障模拟器模拟故障侧变换器（FSC）控制方法
  • 4.1 模拟故障侧变换器（FSC）拓扑电路
  • 4.2 基于dq 变换的三相电压暂降生成方法的设计
  • 4.3 数字仿真研究
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 三相电压暂降故障模拟器建模与仿真分析
  • 5.1 三相电压暂降故障模拟器建模
  • 5.1.1 控制电路的仿真模型
  • 5.1.2 系统的仿真模型
  • 5.2 三相电压暂降故障模拟器仿真分析
  • 5.3 本章小结
  • 第六章 结论与展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
  • 攻读硕士学位期间参加的科研工作
  • 致谢
  • 详细摘要

    • 相关论文文献

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