九开关型统一电能质量调节器的研究

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1、硕士学位论文九开关型统一电能质量调节器的研究RESEARCHONUNIFIEDPOWERQUALITYCONDITIONERWITHNINESWITCH王梓霖哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM76学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文九开关型统一电能质量调节器的研究硕士研究生：王梓霖导师：纪延超教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM76U.D.C:621.3DissertationfortheMaste

2、rDegreeinEngineeringRESEARCHONUNIFIEDPOWERQUALITYCONDITIONERWITHNINESWITCHCandidate：WangZilinSupervisor：Prof.JiYanchaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringandAutomationDateofDefence：June,2015Degree-Conferr

3、ing-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要由于各种非线性和时变性的电力电子设备日益广泛的应用，致使电网中的谐波和无功功率问题越来越严重，且各种敏感的电力设备对电能质量的要求也越来越高，因此，如何治理电能质量是一个亟需解决的问题。统一电能质量调节器能综合治理电网中出现的各种电能质量问题，是治理相关电能质量问题的重要装置，具有一定的理论研究意义和良好的工程应用前景。首先，针对传统背靠背型统一电能质量调节器开关器件较多、生产成本较高、功率密度低等问题，在分析研究各种新型变流器的基础上，选取了九

4、开关型变流器。九开关型变流器不仅能减少开关数量，并且通过合理的控制可实现对其两个交流端口的独立控制。其次，本文研究了九开关型统一电能质量调节器的电路拓扑结构，建立了九开关型统一电能质量调节器的数学模型，确立了基于Park变换的d-q电压电流综合检测法、直流侧电压控制方法、九开关特有的SPWM调制方法及九开关型统一电能质量调节器的整体控制框图。在Simulink中分别搭建了九开关型统一电能质量调节器和背靠背型统一电能质量调节器的仿真模型。仿真结果表明九开关型统一电能质量调节器可以很好的实现传统背靠背型统一电能质量调节器的性能，可以对多种电能质量问题进行综合治理。最后

5、，本文针对九开关型统一电能质量调节器直流侧电压相对较高的问题，提出了将单调谐滤波支路串联接入九开关型统一电能质量调节器等效并联侧的方法，通过减少其等效并联侧承受的交流电网的基波分量，降低九开关型统一电能质量调节器直流侧电压的幅值，并且通过仿真验证了该方法是有效可行的。本文的研究表明了九开关型统一电能质量调节器不仅可以综合治理各类电能质量问题，并且在装置的成本和体积等方面展现出了自身的优势。关键词：电能质量；统一电能质量调节器；九开关变流器；单调谐滤波支路-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththeincreasinglywideapplica

6、tionsofnon-linearandtime-varyingpowerelectronicdevices,gridharmonicsandreactivepowerproblemaregettingnon-ignorable.Inthemeantime,powerqualityrequirementsofsensitiveelectricalequipmentaregettinghigherandhigher,consequently,howtocontrolpowerqualitycomestobeaproblemdemandingpromptsolutio

7、n.UnifiedPowerQualityConditioner,whichcancomprehensivelymanageavarietyofpowerqualityproblemsappearingingird,isanimportantapparatustogoverntheproblemsrelatedtopowerqualitywiththeoreticalsignificanceandgoodengineeringapplications.Firstofall,duetothetraditionalback-to-backUPQCneedsmoresw

8、itchd