基于调制电压滤波器的电压稳定性研究

宋 华

[摘要]提出一种低成本电压稳定方案,利用双调制开关电源滤器补偿方案,采用动态误差驱动驱动控制器以稳定负荷母线的电压。使用一种新的PWM开关的动态三环路控制器来稳定电压及提高电能质量,在三环路动态误差跟踪控制器驱动即是基于此控制理论。

[关键词]低成本调制电压滤波器电压稳定性

中图分类号:TM4文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210032-01

一、引言

在提高电网的安全系数、利用电能的效率、避免用电安全事故等领域中,电压稳定性研究和电能质量的提高是现代电力事业的一项艰巨任务。非线性和机动电器的广泛使用越来越多地导致电压负荷断绝问题。所提及的动态控制器由三循环驱动器和积分控制器组成[1]。动态控制器控制调节开关电压的稳定性,以及大型非线性和机动负荷,这样可减少电能在传输过程中的损耗;同时,利用动态控制器还可以提高功率系数。本文提出了一种低成本的电压稳定方案,采用双调制开关电源滤波器,能够补偿电压传输过程中的损耗,达到稳定电压和提高电能质量的目的。

二、系统描述

图1显示了径向系统。图2显示了双MOSFET开关三回路动态控制器。它由一个主电压稳定环路和两个辅助回路组成,辅助回路用于补偿动态电流偏移和控制循环纹波电流。

图1径向系统

图2三回路动态控制器

三、三回路动态控制方案

三回路控制器的动态验证使用Matlab/Simulink软件环境。

三循环驱动控制系统包括三个基本控制事件[2]:

1.主发电机总线动态电压跟踪主循环。这个循环是跟踪均方根电压确保电压稳定。

2.动态跟踪循环,确保负载电流的突变能够得到有效的控制。

3.动态电流纹波回路,此循环用于补偿纹波电流的损耗。

四、系统模型参数

该系统选择的参数如下:

1.3相交流电源:三相25千伏与RL均方根;

2.3相短路基准=2000MVA,X/R=7;

3.基低电压=25千伏;

4.负载:混合负载;

5.线性负载:30兆瓦,15MVAR;

6.150公里输电线路。正序参数:R=0.01273ohm/Km,L=0.9337mH/Km,

C=12.74uF/Km。零序参数:R=0.3864ohm/Km,L=4.1264mH/Km,C=7.751uF/

Km;

7.变压器:升压变压器:50MVA三相2缠绕,25/138Kv。

五、动态仿真结果

在统一的交流电压下,验证结果如图3和图4所示。由图我们看出,在稳定源电压下,我们能够得到稳定的电流,纹波电流和电压得到了有效的抑制。

图3源电压

图4发送末端电流

六、结论

图3和图4说明,由于增加了补偿电路,电压调节能力和电力传输能力都得到了很大提高,确保了电压稳定性和负载总线断绝情况下的用电安全性。

参考文献:

[1]周双喜、朱凌志,电力系统电压稳定性及其控制[M].北京:中国电力出版社,2004.

[2]王锡凡,现代电力系统分析[M].北京:科学出版社,2003.