电能质量控制器的串联变流器的设计与实现.doc

odel simulation technology is introduced, and the effectiveness of these control strategies is verified by simulation. Finally, the hardware circuit design and control system design of a 10kVA three-phase four-wire UPQC series converter experimental setup are presented. Experimental studies are carried out under various operating conditions of the series converter running alone and integrated in the UPQC system, demonstrating the effectiveness of the series converter in improving grid-side power quality. 在电能质量控制器（UPQC）中，串联变流器扮演着至关重要的角色。UPQC是一种综合性的电能质量调节装置，它结合了有源滤波器（APF）和静态同步补偿器（SSC）的功能，旨在消除电网中的谐波、补偿无功功率并改善电压平衡。串联变流器连接在电源和负载之间，能够动态调整注入电网的电流，以补偿由非线性负载或不稳定的电源引起的电能质量问题。 在ABC坐标系下建立的数学模型揭示了三相四线制串联变流器各相的独立性，这意味着每个相都可以独立控制，从而更灵活地应对电网电压的不平衡。而在同步dq0坐标系中，模型显示0轴与dq轴的独立性，这有利于分离和控制有功和无功分量，进一步优化电流注入。 控制策略方面，文章提到了两种主要方法：三相ABC独立控制和基于SFR的dq0轴控制。前者针对每一相分别进行控制，可以有效抑制由于单相负荷引起的不平衡；后者利用同步旋转坐标系的优势，通过控制dq0轴上的电流来消除谐波和电压不平衡。此外，还提到了一种将输入电压的谐波前馈到控制策略中的方法，以增强系统的动态响应和稳定性。 MATLAB SIMULINK作为一种强大的仿真工具，被用于构建串联变流器的电路模型，并进行仿真验证。仿真结果证明了上述控制策略在理想和非理想电网条件下的性能，为实际硬件设计和实验提供了理论基础。 实验部分展示了10kVA三相四线制UPQC串联变流器的硬件电路和控制系统设计。实验结果证实了在不同工况下，串联变流器不仅能够单独运行，还能在UPQC系统中协同工作，有效地改善电网侧的电能质量。 总结来说，该文档深入研究了电能质量控制器中的串联变流器设计与实现，提出了有效的控制策略，并通过仿真和实验验证了其在提升电能质量方面的实用性。这一工作对于理解UPQC的工作原理，以及在实际电力系统中应用UPQC来解决电能质量问题具有重要意义。