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基于多抽头变压器的动态电压补偿系统拓扑及控制策略
Topology and Control Strategy for A Dynamic Voltage Compensation System Based on Multi-Tap Transformer
【目的】针对传统大容量动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)成本高、多抽头调压变压器(multi-tap transformer,MTT)难以实现电网电压跌落精准补偿的问题,提出基于MTT的动态电压补偿系统拓扑结构(dynamic voltage compensation system,DVCS)及其电压补偿策略。【方法】通过设计复合控制策略与制定变比规则来控制快速动作开关通断,使得DVCS在不同工况下均可工作于直接补偿模式或间接补偿模式。DVCS工作于直接补偿模式时,仅由变流器模块对负载电压缺额进行补偿;工作于间接补偿模式时,由MTT与变流器模块共同维持负载电压稳定。【结果】DVCS通过开关切换实现变压器与变流器协同补偿,可维持电压抬升20%~跌落70%情况下负载电压稳定,且变流器额定容量降低50%,成本降低约10%。【结论】所提DVCS在维持负载电压幅值的动态稳定上,能够满足工程应用中补偿容量与补偿精度的双重要求,并且具备明显成本优势。
[Objective] To address the issues of high cost in traditional high-capacity dynamic voltage restorer (DVR) and the difficulty of multi-tap transformer (MTT) in achieving precise compensation for grid voltage sags, a topology of dynamic voltage compensation system (DVCS) based on MTT and its voltage compensation strategy are proposed. [Methods] By designing a composite control strategy and formulating transformation ratio rules to control the on-off states of fast-action switches, the DVCS can operate in either direct compensation mode or indirect compensation mode under different operating conditions. In the direct compensation mode, only the converter module compensates for the load voltage deficit; whereas in the indirect compensation mode, the MTT and the converter module work together to maintain load voltage stability. [Results] By utilizing switch-based control to coordinate the transformer and converter, the DVCS maintains stable load voltage under conditions of a 20% voltage boost or a 70% voltage sag. Furthermore, this topology reduces the converter's rated capacity by 50% and lowers the overall cost by over 10%. [Conclusions] The proposed DVCS can meet both the compensation capacity and accuracy requirements in engineering applications while maintaining the dynamic stability of the load voltage amplitude, demonstrating a significant cost advantage.
多抽头变压器(MTT) / 动态电压恢复器(DVR) / 柔性控制策略 / 电压动态补偿
multi-tap transformer(MTT) / dynamic voltage restorer(DVR) / flexible control strategy / dynamic voltage compensation
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姜飞指导模型求解与论文写作,谢黎涛提出整体框架、构建优化模型并撰写论文,罗志平提供论文数据,姜锋校核模型参数,戚凌峰参与图形绘制与数据分析。所有作者均阅读并同意了论文终稿内容。
所有作者声明不存在利益冲突
AI小编
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