本实用新型专利技术提供一种具有双级LC滤波电路的动态电压调节器，包括直流储能单元、逆变器单元、双级LC滤波单元和旁路单元，所述双级LC滤波单元包括一级LC滤波单元和二级滤波单元，所述一级LC滤波单元包括串联的滤波电感Lf1和滤波电容Cf1，所述二级LC滤波单元包括串联的滤波电感Lf2和滤波电容Cf2；直流储能单元连接逆变器单元，逆变器单元连接双级LC滤波单元的一级LC滤波单元，二级滤波单元与滤波电容Cf1并联，旁路单元与滤波电容Cf2并联。本实用新型专利技术更有效地滤除DVR自身产生的高频谐波，滤波效果更好，且滤波电感和电容更小，应用本实用新型专利技术能有效抑制谐振，提高对负载谐波电流的抑制能力。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及动态电压调节器，尤其涉及一种具有双级LC滤波电路的动态电压调节器。
技术介绍
电压暂降问题被公认为是配电网中最频繁，影响最严重的电能质量问题。随着高新技术发展，配电网中敏感负荷越来越多，电压暂降造成的影响也越来越大。动态电压调节器(Dynamic Voltage Regulator, DVR)是治理电压暂降问题最为有效的手段之一。DVR的输出电压质量会对负荷运行造成很大的影响。输出电压的质量好坏不仅受DVR自身控制特性的影响，也受负载电流的影响。配电网中大量非线性负载的接入使得负荷电流谐波含量较多，因此DVR的滤波电路不仅要滤除其自身所产生的高频谐波，也需要抑制负载电流中谐波成分对DVR的影响。目前，DVR普遍采用单级LC滤波器，单级LC滤波器结构通过电流环抑制谐振，但其对负载谐波电流的衰减能力不足。
技术实现思路
本技术提出一种新的动态电压调节器，采用双级LC滤波电路来提高DVR的谐波抑制能力和对负载谐波电流的抗干扰能力。为达到上述目的，本技术采用的技术方案为一种具有双级LC滤波电路的动态电压调节器，包括直流储能单元、逆变器单元、双级LC滤波单元和旁路单元，所述双级LC滤波单元包括一级LC滤波单元和二级滤波单元，所述一级LC滤波单元包括串联的滤波电感和滤波电容仏，所述二级LC滤波单元包括串联的滤波电感ZjP滤波电容直流储能单元连接逆变器单元，逆变器单元连接双级LC滤波单元的一级LC滤波单元，二级滤波单元与滤波电容G7并联，旁路单元与滤波电容并联。而且，滤波电感Zi7和滤波电感Ze分别位于逆变器单元的两根引出线上。本技术采用双级LC滤波器结构，并能有效滤除DVR自身产生的高频谐波，滤波效果更好，且滤波电感和电容更小。使用本技术提供的动态电压调节器时，能够通过电容电压和电感电流反馈抑制LC滤波器的谐振，并抑制负载电流中的谐波对DVR的影响；有利于提高DVR输出电压的质量，提高DVR的工作稳定性，保证敏感负荷的供电质量。【附图说明】图1为本技术实施例的电路结构图。图2为本技术实施例的应用电路拓扑结构；图3为本技术实施例的控制应用原理框图；图4为本技术实施例的工作仿真结果图。【具体实施方式】以下结合实施例及附图对本技术作进一步说明。参见附图1，本技术实施例所提供具有双级LC滤波结构的动态电压调节器包含直流储能单元、逆变器单元、双级LC滤波单元和旁路单元。所述一级LC滤波单元包括串联的滤波电感和滤波电容仏，所述二级LC滤波单元包括串联的滤波电感ZjP滤波电容Cf2。直流储能单元连接逆变器单元，逆变器单元连接双级LC滤波单元。逆变器单元连接双级LC滤波单元的一级LC滤波单元，二级滤波单元与滤波电容G7并联，即滤波电感Lf2一端与滤波电容仏相连，另一端与滤波电容仏相连，滤波电容仏另一端与滤波电容Cf2另一端相连，连接点处于滤波电容G7和滤波电感之间。旁路单元与滤波电容Ge并联。使用本实施例提供的动态电压调节器时，可通过滤波电容串联在配电网系统(系统阻抗)和负荷之间。具体实施时，可直接设置滤波电感和滤波电感分别位于逆变器单元的两根引出线上。本技术提供了电路结构的改进，具体实施时本领域技术人员可自行根据需要使用。一般在使用本技术所提供具有双级LC滤波结构的动态电压调节器时，可另行设置检测和控制单元检测流过滤波电感Zi7的电流，滤波电容&上的电压，滤波电容Ce上的电压和系统电压，产生控制脉冲控制逆变器单元，参见图2。例如首先由检测与控制单元检测系统电压G与电流Is,当系统电压发生电压跌落时，由控制器计算出DVR需要补偿的参考电压uref。检测系统电压发生电压跌落并计算需要补偿的参考电压《^是目前成熟的技术，本领域技术人员可以方便地使用本技术提供的动态电压调节器。应用本技术能在有效滤除DVR自身产生的谐波的同时，增强对负载谐波电流的抑制，同时减小对使用时控制算法的要求，对于提高DVR的实用化水平具有重要的理论和实用价值。使用本技术所提供具有双级LC滤波结构的动态电压调节器时，本领域技术人员可自行选择控制实现方式，采用现有控制策略。例如附图3所示，根据双级LC电路结构特点，使用本技术提供的动态电压调节器时，可以采用的控制策略如下:参考电压 為实际动态电压调节器输出电压",J目减，送入PR调节器，PR调节器是目前成熟的技术。检测滤波电容Ge上电流尨和滤波电容G上电压％，分别乘以相应系数1、K2后与PR调节器的输出办^目加得到乘以逆变器单元的比例系数舌，得到逆变器单元含有高次谐波的输出电压"_，然后经双级LC滤波单元，其中与％相减为滤波电感Lfl上的电压降％，s为微分算子，相应地在滤波电感Zi7上的电流为izl，其与滤波电容上电流乙相减为滤波电感4^上电流iZ2，iZ2与系统电流加为滤波电容Q上电流匕，相应地在滤波电容Q上产生期望的输出电压udvr。可见，使用本技术提供的动态电压调节器时采用电感电流izl和电容电压％反馈进行控制，能够提高动态电压调节器的稳定性和对负载谐波电流的抑制作用，保证负荷侧供电质量。附图4为在谐波负载下发生电压暂降时采用双级LC滤波结构的DVR补偿电压的效果仿真图，图中三个波形依次为系统电压(单位为kV)，负载电压(单位为kV)和负载电流(单位为kA)，横坐标为时间t/s。从图中可以看出，当负载电流含有大量谐波时，系统稳定，依然能输出保证负载电压质量，说明有效抑制了负载谐波电流对系统的影响。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本技术精神作举例说明。本技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。【主权项】1.一种具有双级LC滤波电路的动态电压调节器，其特征在于:包括直流储能单元、逆变器单元、双级LC滤波单元和旁路单元，所述双级LC滤波单元包括一级LC滤波单元和二级滤波单元，所述一级LC滤波单元包括串联的滤波电感Zi7和滤波电容仏，所述二级LC滤波单元包括串联的滤波电感口滤波电容直流储能单元连接逆变器单元，逆变器单元连接双级LC滤波单元的一级LC滤波单元，二级滤波单元与滤波电容仏并联，旁路单元与滤波电容‘并联。2.根据权利要求1所述具有双级LC滤波电路的动态电压调节器，其特征在于:滤波电感和滤波电感分别位于逆变器单元的两根引出线上。【专利摘要】本技术提供一种具有双级LC滤波电路的动态电压调节器，包括直流储能单元、逆变器单元、双级LC滤波单元和旁路单元，所述双级LC滤波单元包括一级LC滤波单元和二级滤波单元，所述一级LC滤波单元包括串联的滤波电感 Lf1 和滤波电容 Cf1 ，所述二级LC滤波单元包括串联的滤波电感 Lf2 和滤波电容 Cf2 ；直流储能单元连接逆变器单元，逆变器单元连接双级LC滤波单元的一级LC滤波单元，二级滤波单元与滤波电容 Cf1 并联，旁路单元与滤波电容 Cf2 并联。本技术更有效地滤除DVR自身产生的高频谐波，滤波效果更好，且滤波电感和电容更小，应用本技术能有效抑制谐振，提高对负载谐波电流的抑制能力。【IPC分类】H02J3-12, H02本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有双级LC滤波电路的动态电压调节器，其特征在于：包括直流储能单元、逆变器单元、双级LC滤波单元和旁路单元，所述双级LC滤波单元包括一级LC滤波单元和二级滤波单元，所述一级LC滤波单元包括串联的滤波电感Lf1和滤波电容Cf1，所述二级LC滤波单元包括串联的滤波电感Lf2和滤波电容Cf2；直流储能单元连接逆变器单元，逆变器单元连接双级LC滤波单元的一级LC滤波单元，二级滤波单元与滤波电容Cf1并联，旁路单元与滤波电容Cf2并联。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨金涛，乐健，柳永妍，杜旭，周武，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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