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　　0 引言

　　由于工艺或节能需要，交流电机采用变流控制已日渐普及，这种带有变流控制的电机可称为变流负荷，在工艺要求不允许停机时，此类负荷属于敏感负荷。

　　以变流装置驱动的敏感负荷对供电质量要求较高，供电电压质量中存在的电压暂降，可造成调速电机群停事故，所带来的经济损失常在数以百万元以上。结合某拉丝生产工艺线治理电压暂降，消除生产隐患的需求研制出一种采用分相补偿结构，分相控制，三组逆变单元相互独立运行的动态电压恢复器。研制过程中对此设备主电路构成、参数计算、控制方法等方面进行了研究和探讨，通过现场运行验证了设计的正确性。

　　为消除供电线路电压暂降对拉丝生产线变流性负载的不利影响，避免电机群停事故的发生，设计了动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer，DVR)。

　　1 动态电压恢复器的工作原理

　　1.1 工作原理

　　DVR以补偿短时间的电压变化为目的，一般来说补偿电压的变化时间范围大概在0.5～30个电压周期。图1为DVR的原理示意图，由储能装置、电压型三相桥变流器、滤波电路及串联变压器4部分组成。DVR为受控电压源，其输出电压为u2，当供电线路出现电压暂降时，为保证敏感负荷的电压u1维持在正常水平，可控制u2，使之满足关系式：

　　u1=uL+u2 (1)

　　当电压检测单元检测到供电线路负荷端电压发生暂降时，根据检测到的供电线路实际电压，由标准信号产生模块产生与电网电压同步的标准正弦信号，与实际线路电压进行比较后通过控制电路产生由补偿策略确定的补偿信号。由此得到需要补偿的电压给定信号，利用控制环节生成SPWM信号，通过驱动电路控制逆变器功率开关的通断。逆变器输出电压经LC滤波器滤除高次谐波后通过串联变压器注入电网，产生补偿电压u2，用于抵消供电线路电压的波动，从而确保负载侧电压的稳定性，提高整个电网的电压质量。与标准正弦波信号相比较的信号之所以选择供电线路电压，是为了使DVR获得较好的动态响应效果，即一旦网侧电压发生变化DVR可立即启动。

　　

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　　1.2 DVR的基本关系

　　当供电线路出现电压暂降时，通过串联变压器Ts，DVR向敏感负荷提供补偿电压，其规律为：

　　

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　　式中：u1为敏感负荷额定电压;i1为敏感负荷额定电流;u2为DVR耦合到电网的电压;uDVR为DVR输出电压;Rf，Lf为敏感负荷的等效阻抗;Ku为变压器变比;if为滤波电流;Rf，Lf为LC滤波器的阻抗;Cf为滤波电容;ui为逆变器输出电压。式(7)表明，DVR的补偿电压u2与敏感负荷的额定电压u1之间的关系。