动态电压恢复器研究综述

动态电压恢复器（DVR）作为一种重要的用户电力装置，受到国内外研究者的广泛关注。首先介绍DVR的工作原理和基本结构，然后从拓扑结构、补偿策略以及控制方法几个方面对现有文献进行综述。最后对DVR的研究发展进行了探讨。     

供电系统短时电压变动现象的影响及抑制措施

该文讨论了电能质量问题中的“短时电压变动”现象及产生的原因,并提出减少和抑制电压暂降危害的技术措施,具体说明了动态电压恢复器DVR的功能及其抑制电压暂降原理。     

基于dq变换的动态电压恢复器综合求导检测算法

针对动态电压恢复器（DVR）中电压暂降的检测问题，在分析已有 dq变换检测算法的基础上提出基于dq变换的综合求导检测算法。该算法适用于单相系统电压暂降的检测，也可用于三相电压暂降的识别;能够同时消除由单相系统构造虚拟三相系统时产生的时延和分离dq坐标系下的直流分量时产生的时延，并且考虑了发生电压暂降过程中可能伴随的谐波的影响。仿真分析结果表明该算法检测精度较高，实时性好，适合DVR检测的需要。     

动态电压恢复器的复合数字多变量状态空间反馈控制

在三相三线制系统中，动态电压恢复器面临的主要控制问题是不平衡暂降下对系统三相不平衡的补偿问题。通过正负序分量分解并在正负序坐标下进行建模和控制的方法虽能较好地抑制三相不平衡，但由于正负序分解带来的延迟具有较慢的动态响应速度。为此，文中提出了一种复合数字多变量状态空间反馈控制的方法。在检测到暂降发生并在之后的一段时间内采用单数字多变量状态空间反馈法进行控制，进入稳态时通过控制量的分解无缝地切换到双数字多变量状态空间反馈法，检测到暂降结束时再无缝地切换到单数字多变量状态空间反馈法。该方法同时实现了较快的动态响应速度和较高的稳态精度。实验结果证明了该控制方法的有效性和可行性。     

动态电压恢复器的最小视在功率控制

动态电压恢复器(DVR)是补偿电压凹陷最有效的装置，控制方式是其技术核心。文中从能量角度提出了DVR的最小视在功率控制方式，该方式在使DVR的视在功率最小的同时，大大减小了DVR的容量、无功功率和注入电压幅值，并降低了DVR的造价，而且控制简单、计算量小，是一种综合性能较好的控制方式。对采用最小视在功率控制时DVR各方面性能的改进做了详细的理论论证。仿真结果验证了理论论证的正确性。     

单相DVR快速电压补偿控制的实现

动态电压恢复器（DVR）是解决暂态电能质量问题的一种有效途径。就单相DVR的电压扰动检测、基于特定谐波消除的软件锁相技术，以及分段式电压补偿策略等问题进行了探讨。引入导数和积分方式来实现快速电压波形鉴别以及噪声消除，通过二次微分消除特定谐波分量，简化锁相滤波，推导了软件锁相初值角的计算方法，提出了分时段电压检测和补偿的模型，并配合实现补偿电压的生成，最后通过DVR样机的单相电压跌落实验验证了上述算法的可行性。     

基于超导储能的瞬时电压跌落补偿

超导储能（SMES）是解决瞬时电压跌落问题的一种很有前途的方案。由于SMES自身的特点，基于SMES的瞬时电压跌落补偿装置在主电路结构、参数设计、补偿原理和控制方法上均不同于传统的动态电压恢复器。为了保护一个110 kVA的重要负载不受瞬时电压跌落的危害，一套基于SMES的瞬时电压跌落补偿系统正在开发中。该系统主要由0.3 MJ超导线圈、200 kVA绝缘栅双极晶体管（IGBT）电流型变流器和2.5 mH移相电抗器组成。文中通过理论分析和仿真计算介绍了系统主电路的工作原理及参数设计。为实现瞬时控制和获得更高的响应速度，采用了直接电流脉宽调制（PWM）开关策略。开环仿真结果表明，系统可以满足瞬时电压跌落的补偿要求。     

单相电压跌落补偿系统的新型时间优化控制

以补偿电压跌落的最大可持续补偿时间为控制目标,提出一种用于电压跌落补偿系统的新型时间优化控制策略。利用时间优化控制策略,在电路系统参数一定时,用较小的直流储能或较低的直流母线电压就能取得较大的持续补偿时间。同时,将时间优化控制策略与能量优化控制策略进行对比研究。研究表明,在一定情况下,运用时间优化控制策略能取得比运用能量优化控制策略更长的持续补偿时间。仿真结果很好地验证了理论分析。     

动态电压调节器的电磁兼容设计及测试

电力系统电磁环境非常恶劣，因而电力系统所应用的电力电子装置的电磁兼容问题越来越受到重视。电能质量调节装置动态电压调节器（DVR）就是一种应用于输配电系统的电力电子装置。文中分析了DVR的电磁干扰源和耦合通道，介绍了DVR避免干扰和抑制干扰的几种方法。这些方法经实践证明是可行和有效的，而且对应用于电力系统中的其他电力电子装置的电磁兼容设计也具有借鉴作用。     

一种基于超级电容储能的新型交流电压动态调节器

提出了一种新型单相交流电压动态调节器方案,采用双半桥变换电路分别进行串联电压补偿和直流储能调节。其中超级电容组在公共直流侧的使用不仅保证了补偿电压凹陷和严重跌落所需能量,而且显著降低了储能调节变换器的启动次数和工作时间。根据不同的能量平衡方式,分析了该调节器的多模式运行方式以及串联电压补偿和直流储能控制规则。最后5 kVA样机的实验结果表明所提出的方案在动态电压恢复和谐波抑制方面具有良好表现。     

基于概率神经网络的电压暂态扰动分类

概率神经网络主要应用于模式识别、分类等问题，有很多优良的性质，但结构上固有的2个缺点限制了其应用。文中通过把测试样本由线性不可分转化为线性可分，在不改变概率神经网络结构的条件下，对其2个缺点进行了改进，扩大了方法的应用范围。经电压暂态扰动分类的仿真验证了改进后的方法可取得更高的正确率。     

暂态电压稳定性及电压跌落可接受性

阐述了暂态电压稳定、暂态电压跌落可接受和暂态功角稳定三者之间的关系，把电力系统同时保持暂态电压稳定和暂态电压跌落可接受称之为暂态电压安全，把电力系统同时保持暂态功角稳定和暂态电压安全称之为暂态安全。提出在同一次仿真过程中定量评估暂态电压稳定性和暂态电压跌落可接受性，把最临界的极限值作为系统的暂态电压安全极限。通过两个实际系统的近5万个算例验证了上述观点的有效性和可靠性。     

串联电压控制器的控制策略

建立了串联电压控制器的系统分析模型，研究了采用前馈控制和闭环控制策略时变压器的内阻和漏抗对电压补偿特性的影响。在此基础上，提出了串联电压控制器的复合控制策略，不仅能有效地消除变压器内阻和漏抗对电压补偿特性的影响，还能提高其动态响应特性。仿真和实验结果验证了所研究结论的正确性。     

电压源型电能质量控制技术研究

设计了应用于配电网的电压源型电能质量控制系统，该系统主要包括整流器、三相逆变器、控制器、电压电流检测电路等。研究了提高用户电压质量的电压无功控制规律，设计了抑制电压波动和闪变的控制系统，并分析了控制系统的稳定性以及控制作用与网侧阻抗的关系。给出了谐波电压模拟检测电路并对其幅频特性和相频特性进行了仿真计算。通过电能质量控制系统与电网间同步运行试验和谐波电压抑制试验，实现了逆变器与电网的同步运行控制以及负载谐波抑制控制。     

广东受端电网动态电压支撑优化建模

西电东送战略的实施在广东形成一个多条高压直流（HVDC）馈入的大型受端电网，迫切需要进行动态电压支撑的优化规划，利用有限的投资最大限度地满足广东受端电网电压稳定性的需要。首先基于风险评估思想，结合系统故障后的状态转移过程来计算电压崩溃损失，从而实现了动态电压支撑安全效益的经济性量化。在此基础上建立了受端电网动态电压支撑优化模型，以补偿的年均效益最大化为目标函数，满足多种状态下的约束条件。最后基于静态的负荷裕度分析和动态的仿真分析，在广东电网上的仿真计算验证了所提出的模型的合理性和有效性。     

电网电压跌落下DFIG电磁暂态过程及转子侧控制策略研究

以双馈风力发电机(DFIG)作为对象,对转子侧变换器的定子磁链定向矢量控制是基于假设电网电压稳定。而矢量控制下对电网电压波动时控制性能较差。对DFIG在电网电压跌落时的电磁暂态过程进行分析,仿真得出定子电流的波形与频谱分析,在控制策略中引入定子等效励磁电流,从而引入两个补偿量,重新构建控制框图并进行对比仿真分析显示,加入了补偿量的控制策略与矢量控制方法相比,转子侧的故障电流得到了抑制,提高了DFIG在电网电压跌落时的运行能力。     

自备电源供用电系统电压质量的研究

自备电源系统由于发电容量的限制,对非线性负载的扰动抵抗能力较差,使电网电压的供电质量受到严重影响。提出一种采用主动控制方式实现电压质量控制的装置,其充分考虑了独立小电网系统中严重的谐波扰动、电压凹陷、瞬间失电及供电频率波动等电压质量问题,提出了以瞬时无功功率理论为基础的软锁相技术解决同步、相位锁定及电压幅值恒定等具体保障电压质量的控制技术,并对在频率变化时的谐波定义、计算方法进行了讨论。最后通过系统仿真和实际试验验证了作者的观点,取得了良好的电压质量控制效果。     

串联型电能质量补偿器的实验研究

串联电能质量补偿器对提高电能质量、减小经济损失具有重要作用。文中介绍了串联型电能质量补偿器的工作原理，并对其进行了实验研究。实验结果表明，串联型电能质量补偿器可有效抑制电网电压中的闪变、波动以及谐波等各种畸变，从而满足电力负荷对供电质量的高要求。     

基于Dyn测度的电压暂降检测方法

针对电压暂降检测的实时性要求，提出了一种基于Dyn测度的电压暂降检测方法。Dyn测度算法能够快速检测信号的所有极值点，并计算各极值点的Dyn测度。而基于Dyn 测度的检测方法根据信号畸变点的Dyn测度和信号峰谷点的Dyn测度差异可以识别信号的畸变点，准确定位电压暂降的发生时刻。文中应用该方法对实测大容量电动机启动引起的电压暂降、变压器投切引起的电压暂降和短路故障引起的电压暂降分别进行测试，并与其他检测方法的结果进行了比较。结果表明文中提出的电压暂降检测方法是有效、可行的，完全满足实时性要求。     

研究电力系统电压动态稳定性的一种新方法(上)——分析方法

为研究电力系统电压动态稳定性，应用分叉理论，基于电力系统动态模型，提出了一种寻求平衡解流形上动、静分叉点的新方法。将系统雅可比矩阵特征复平面进行特定的映射变换，从而只需了解映射后特征复平面上的最大模特征值的表现，即可确定系统动态稳定性性态。此方法具有计算量小、适用面广以及物理、几何意义明确的特点。运用这种方法对电力系统电压动态稳定性进行研究，以实例表明此方法的有效性和实用性。