動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個(gè)詳細(xì)的比較

1、 動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個(gè)詳細(xì)的比較摘要在本文中，動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）四種不同的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和測(cè)試，特別是用于在電壓下降獲得必要的能量的方法。比較兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以用最少的能量存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)，能量在電網(wǎng)電壓跌落使獲得，兩個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在電壓驟降時(shí)從能量存儲(chǔ)裝置獲得。使用10千伏安DVR表明沒(méi)有能量存儲(chǔ)概念是可行的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，但是一定的電壓驟降使用存儲(chǔ)的能量的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改進(jìn)的性能可以實(shí)現(xiàn)。這種比較的結(jié)果是使在負(fù)載側(cè)無(wú)源并聯(lián)轉(zhuǎn)換器的沒(méi)有存儲(chǔ)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的排名第一，其次是帶有一個(gè)恒定的直流母線電壓的儲(chǔ)存能量的拓?fù)浣Y(jié)。關(guān)鍵詞控制、動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）、中等電壓源換流器、電能質(zhì)量、電壓降落 1

2、、引言電壓下落在電網(wǎng)是幾乎不可能避免的，由于故障的有限清除時(shí)間，這些故障引起電壓下降和并使降落從輸電和配電系統(tǒng)到低壓負(fù)荷傳播。電網(wǎng)的電壓暫降和中斷的理論在是 1 中徹底描述。電壓降落是在生產(chǎn)廠和用戶端設(shè)備引起故障的常見(jiàn)原因。特別是，在生產(chǎn)線的設(shè)備跳閘導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，生產(chǎn)成本損失巨大。解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)方法是使設(shè)備本身更抗電壓下降，也能通過(guò)智能控制或在設(shè)備儲(chǔ)存的能源。另一個(gè)解決方案，不是修改在一個(gè)工廠每個(gè)組件對(duì)電壓驟降的抵抗性，而是對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的電源中斷工廠安裝一個(gè)不間斷電源（UPS）系統(tǒng)或?qū)Χ唐谙陆蛋惭b動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）緩解電壓驟降。DVR可以消除大部分的電壓下落，并減少深度下落時(shí)引

3、起負(fù)荷跳閘的風(fēng)險(xiǎn)，但他們的主要缺點(diǎn)是其待機(jī)損耗，設(shè)備成本高，對(duì)下游短路保護(hù)費(fèi)用。 圖1 電壓降落的起因 （a）電路圖 (b)矢量圖 近年來(lái),許多使用DVRde 解決方案和問(wèn)題已出版.DVR的工業(yè)上的例子在 2   4 ，而與 DVR未來(lái)可能的問(wèn)題在 6 討論。在 7 ，對(duì)不同類型的電壓驟降不同的控制方法進(jìn)行了分析，而 8 包括能量?jī)?yōu)化控制。在 9 中DVR原型在中等電壓等級(jí)下實(shí)際電網(wǎng)故障狀態(tài)下的操作。在 10 和 11 ，提出了基于DVR作為諧波補(bǔ)償器的不同的控制方法。然而，討論和比較不同配置DVR的工作還沒(méi)有提出來(lái)。這是本文的重點(diǎn)。本文首先提出了DVR的基本系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和它們功率

4、和電壓的等級(jí)比較。其次，描述了一個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以及不同的配置下的性能結(jié)果示。最后，對(duì)DVR的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，在成本，復(fù)雜性和性能方面進(jìn)行比較。 2、電壓驟降電壓降落通常是通過(guò)短路電流引起的，然后導(dǎo)致在傳輸或配電線路的故障。這在圖1的簡(jiǎn)化網(wǎng)格模型顯示（a），其中在公共耦合點(diǎn)（PCC）電壓下降時(shí)的降落幅值和故障相電壓是由故障和使用電源阻抗方程決定的： 圖2 動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的工作原理電壓在PCC處的降落電源電壓電源阻抗在故障線路阻抗 不同于故障前電壓 ， 如圖1所示的相量形式（b）,數(shù)學(xué)表達(dá)式為應(yīng)當(dāng)指出的是，無(wú)論是幅度變化和相位跳變可能會(huì)遇到的電壓降落的部分。一個(gè)DVR的工作原理是在與電源系列注入電

5、壓補(bǔ)償電壓驟降和保持原狀的負(fù)載電壓，如圖2所示。電壓降落持續(xù)時(shí)間取決于故障的類型和位置，但通常是與用于網(wǎng)格系統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng)有關(guān)。電壓驟降是可對(duì)稱或非對(duì)稱。然而，大多數(shù)的電壓驟降是不對(duì)稱的，如確定在近年來(lái)電力科學(xué)研究院（EPRI）調(diào)查 12 。下跌可能產(chǎn)生的：三相故障，三相接地故障，兩相，兩相接地故障，單相故障。更多的細(xì)節(jié)可以在 13 找到。不同降落類型對(duì)基本DVR的設(shè)計(jì)有影響，但對(duì)不同的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的DVR的評(píng)級(jí)主要問(wèn)題是電壓降落的深度和持續(xù)時(shí)間，為我們將進(jìn)行討論。 三、DVR系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從概念上講，DVR維持在額定負(fù)載供電電壓。本文所考慮的系統(tǒng)都是三相有功功率。比較目的，它

6、是假定有一個(gè)高功率負(fù)載因子和無(wú)源轉(zhuǎn)換器僅吸收有功功率。在電壓驟降，該DVR注入電壓恢復(fù)供電電壓。在這種模式下的DVR與周邊系統(tǒng)交換有功功率。如果從DVR的有功功率供給到負(fù)載，它需要一個(gè)能量源。兩種類型的系統(tǒng)在這里被考慮，一個(gè)使用能量存儲(chǔ)，另一種不具有內(nèi)部能量存儲(chǔ)。存儲(chǔ)的能量可以從不同的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)獲得，如電池，飛輪，超級(jí)電容器提供，或磁能量存儲(chǔ)（SMES）。對(duì)于沒(méi)有存儲(chǔ)拓?fù)涞腄VR，實(shí)質(zhì)上沒(méi)有內(nèi)部的能量存儲(chǔ)容量，相反能量是從故障的電網(wǎng)供電。 圖3 沒(méi)有能量?jī)?chǔ)存的DVR和供應(yīng)側(cè)連接的轉(zhuǎn)換器（系統(tǒng)1） 圖4 沒(méi)有能量存儲(chǔ)的DVR和負(fù)載側(cè)連接的并聯(lián)變換器（系統(tǒng)2） 圖5 有能量存儲(chǔ)DVR和可變的直流

7、母線電壓（系統(tǒng)3） 圖6 有能源儲(chǔ)存的DVR和恒定的直流母線電壓（系統(tǒng)4）四種DVR的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如下A. 無(wú)儲(chǔ)能拓?fù)湎到y(tǒng)1 能量是從輸入電源通過(guò)一個(gè)無(wú)源并聯(lián)變換器連接到電源側(cè)（見(jiàn)圖3）系統(tǒng)2 能量是從輸入電源通過(guò)一個(gè)無(wú)源變換器器連接到負(fù)載側(cè)（見(jiàn)圖4）B.儲(chǔ)能拓?fù)湎到y(tǒng)3 存儲(chǔ)的能量在直流母線和一個(gè)可變的直流母線電壓（見(jiàn)圖5）系統(tǒng)4 存儲(chǔ)的能量供給到可控的直流鏈路的任意類型，其電壓可保持不變（見(jiàn)圖6）這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有不同的性能，復(fù)雜性，成本和控制結(jié)構(gòu)，如現(xiàn)在將分析。值得注意的是，在這種分析中，電壓跌落系數(shù)定義為其中為額定電壓。C. 沒(méi)有能量存儲(chǔ)的DVR拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)DVR沒(méi)有儲(chǔ)能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由

8、于在電源電壓的很大一部分仍然存在降落，這剩余的供應(yīng)可以提供所需的保持滿負(fù)荷功率在額定電壓升壓能量。然而，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，從線路的故障吸收更多電流，因此上游荷載將看到一個(gè)更高的電壓降。另一方面，一個(gè)節(jié)約是由能量存儲(chǔ)系統(tǒng)獲得的，并有能力存在較長(zhǎng)的降落補(bǔ)償。特別是，在DVR是連接到一個(gè)大電網(wǎng)的地方，以加載必要的功率可以很容易地通過(guò)增加電流并聯(lián)轉(zhuǎn)換器與串聯(lián)變換器供應(yīng)注入失蹤的電壓。一個(gè)無(wú)源并聯(lián)變換器的使用是因?yàn)橹挥袉蜗蚬β柿魇潜匾模羌俣ㄒ粋€(gè)廉價(jià)的解決方案。兩個(gè)基本的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以使用，根據(jù)并聯(lián)變換器的位置分在這里。1） 系統(tǒng)1-供應(yīng)側(cè)連接并聯(lián)變換器：供應(yīng)側(cè)連接的無(wú)源轉(zhuǎn)換器，如圖3所示，有一個(gè)無(wú)法

9、控制的直流母線電壓，無(wú)源轉(zhuǎn)換器將直流母線電容器充電到實(shí)際供應(yīng)電壓狀態(tài)。直流母線電壓近似等于電源電壓的相電壓峰值，因此，直流母線電壓下降與電壓降落成比例，根據(jù)其中和是直流母線電壓和電源電壓，分別是標(biāo)幺值。對(duì)于并聯(lián)和串聯(lián)變換器電壓最大值，可以表示為而被轉(zhuǎn)換處理的最大電流給出了因此，該轉(zhuǎn)換器的最大額定功率給定為應(yīng)該指出的是，兩個(gè)轉(zhuǎn)換器的額定功率是不平等的，因?yàn)橛纱?lián)轉(zhuǎn)換器處理的功率是對(duì)失蹤的電壓成正比，而并聯(lián)變換器的最大電壓和負(fù)載電流不同時(shí)發(fā)生，因?yàn)樵谳斎腚妷簻p少發(fā)生嚴(yán)重下落時(shí)并聯(lián)變換器電流顯著提高。例如，如果電源電壓降至0.3，額定負(fù)載時(shí)通過(guò)串聯(lián)變換器電流將為1，而是通過(guò)并聯(lián)變換器的電流為2.33

10、。因此，為了彌補(bǔ)深的電壓驟降的能力是有限，在拓?fù)渲械闹绷髂妇€電壓跟隨線電壓下降，可用補(bǔ)償電壓變得有限。2） 系統(tǒng)2-負(fù)載側(cè)連接并聯(lián)變換器:與負(fù)載側(cè)連接的并聯(lián)變換器，如圖4所示，對(duì)并聯(lián)變換器輸入電壓被控制（在串聯(lián)轉(zhuǎn)換器的限制下）和直流母線電壓可以由足夠的注入電壓幾乎不變。因此，對(duì)于并聯(lián)和串聯(lián)變換器的最大電壓仍然由下式給出但是，該串聯(lián)轉(zhuǎn)換器的最大額定電流的增加。因?yàn)樗补?yīng)電流給并聯(lián)變換器和負(fù)荷。因此，因此，該串聯(lián)轉(zhuǎn)換器的額定功率的增加至并聯(lián)變換器的，由下式給出了這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用串聯(lián)變換處理更大的電流是不利的。例如，如果電源電壓降至0.3，在額定負(fù)載下，通過(guò)串聯(lián)變換器的電流為3.33，通過(guò)并聯(lián)變換器

11、2.33。此外，負(fù)荷可由非線性電流由被動(dòng)拉擾并聯(lián)變換器。然而，一個(gè)DVR使用這種電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是并聯(lián)變換器設(shè)計(jì)的一個(gè)有效的解決方案，因?yàn)橹绷髂妇€電壓可以保持恒定。D.儲(chǔ)能拓?fù)浯鎯?chǔ)電能是昂貴的，但對(duì)某些類型的DVR的電壓下降的性能可以得到改善，在電網(wǎng)壓力會(huì)較低。是在這里兩種方法被考慮，在兩個(gè)電網(wǎng)電流在電壓驟降期間是不變的。1） 系統(tǒng)3-變化的直流母線電壓，直流母線電容器中存儲(chǔ)能量：能量?jī)?chǔ)存在直流母線電容器，如圖5所示是DVR的一個(gè)適合的解決方案。一個(gè)簡(jiǎn)單的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以用一個(gè)可變的直流母線電壓操作。儲(chǔ)存的能量和直流母線額定電壓的平方成正比，通過(guò)下式可得DVR轉(zhuǎn)換器的額定直流電壓。電壓呈指數(shù)衰減，

12、在電壓驟降補(bǔ)償和直流環(huán)節(jié)電壓衰減補(bǔ)償能力惡化的情況下。因此，使用直流母線電壓補(bǔ)償器的存儲(chǔ)的能量只能到一定的電壓水平，由下式給出是DVR初始的直流母線電壓，是DVR允許的最小直流母線電壓。轉(zhuǎn)換器的額定電壓是可變的直流母線電壓的解決方案有一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的功率變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，當(dāng)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，直流鏈路的能量存儲(chǔ)可能再通過(guò)串聯(lián)變換器或低額定輔助充電器充電。然而，儲(chǔ)能是難以有效地使用在嚴(yán)重的凹陷時(shí)，為了注入高電壓，儲(chǔ)能很大一部分不能作為功率變換器迅速進(jìn)入過(guò)調(diào)制。2） 系統(tǒng)4-連續(xù)直流母線電壓：直接能量存儲(chǔ)的方法，如中小企業(yè)，電池，超級(jí)電容，可以通過(guò)增加一個(gè)單獨(dú)的高功率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)在DVR使用。然后能從大型

13、儲(chǔ)能轉(zhuǎn)移到一個(gè)較小的額定直流存儲(chǔ)，在凹陷使用時(shí)此轉(zhuǎn)換器。因此，直流電壓保持幾乎固定的常數(shù)。轉(zhuǎn)換器的額定功率可以由下式計(jì)算出來(lái)是在功率轉(zhuǎn)換器的能量轉(zhuǎn)換率。相比變化的直流環(huán)節(jié)的解決方案，該系統(tǒng)性能得到改進(jìn)。但能量?jī)?chǔ)存的需要和一個(gè)單獨(dú)的高額定功率轉(zhuǎn)換器，設(shè)備成本作為會(huì)更高。E. DVR拓?fù)滢D(zhuǎn)換器的比較圖7顯示了總（串聯(lián)和并聯(lián)）轉(zhuǎn)換器的額定為下落尺寸不同的四個(gè)DVR的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。負(fù)荷側(cè)連接的轉(zhuǎn)換器（系統(tǒng)2）要求最高等級(jí)依次供給側(cè)連接的轉(zhuǎn)換器（系統(tǒng)1），恒定的直流鏈路（系統(tǒng)4）和可變直流鏈路（系統(tǒng)3）。因此，例如，能夠補(bǔ)償負(fù)載1在0.5的電壓凹陷下，四解決方案分別需要至少一個(gè)2，1.5，1或0.

14、5安裝評(píng)級(jí)。圖8（a）和（b）比較兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，得出凹陷的補(bǔ)償功率來(lái)自供應(yīng)（系統(tǒng)1和系統(tǒng)2）。他們表明，該串聯(lián)轉(zhuǎn)換器的額定電流，該串聯(lián)的轉(zhuǎn)換器額定功率，兩種可供選擇的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從中可以看出，主要的區(qū)別是串聯(lián)變換器對(duì)兩個(gè)概念的不同。例如，在0.4電壓降落，電流通過(guò)串聯(lián)轉(zhuǎn)換器在負(fù)載側(cè)變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是2.5，供應(yīng)側(cè)變換器的電流為1，而相應(yīng)的串聯(lián)轉(zhuǎn)換器的額定功率分別0.6和1.5。 圖7 DVR轉(zhuǎn)換器額定功率的大小 圖8 四、DVR測(cè)試系統(tǒng)。為了測(cè)試和驗(yàn)證的四個(gè)不同的DVR的控制，一個(gè)10 kVA的實(shí)驗(yàn)室原型已經(jīng)建成，以下是它的結(jié)構(gòu)。A. 硬件配置DVR轉(zhuǎn)換器是使用一個(gè)共同的直流環(huán)節(jié)基于三個(gè)單相全橋電

15、壓源換流器，如圖9。這些轉(zhuǎn)換器采用三單相變壓器的電隔離串聯(lián)耦合到電源，以確保注入電壓下降到115 V。一個(gè)位于線路側(cè)電容濾波器濾除轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)諧波。直流鏈路可以被無(wú)源六脈沖二極管橋（實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)1和系統(tǒng)的2）或輔助電源實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制4充電。系統(tǒng)1的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，整流器連接到電源側(cè)，系統(tǒng)2的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，整流器連接到負(fù)載側(cè)。系統(tǒng)3，輔助電源是不激活，只有電容如圖9所示，直流鏈路被用作能量存儲(chǔ)。 圖9 DVR實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)裝置?？刂频挠?jì)算在一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行（DSP）（Analog Devices ADSP21062），脈寬調(diào)制（PWM）是由微控制器執(zhí)行（西門子sab80c167）。對(duì)

16、DVR的主要硬件參數(shù)表IIII中列出。電網(wǎng)電源是一個(gè)完全可編程的三相30KV交流電源，在這里電壓驟降可以實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。整個(gè)系統(tǒng)的基本組成如圖10所示。 圖10 DVR樣機(jī)在實(shí)驗(yàn)室左邊是可編程電源架， 在墻上的是電力電子DVR，下面是DVR注入變壓器B.控制方法兩種控制方法一般可用于DVR，開(kāi)環(huán)控制 2 和閉環(huán)控制 8 。閉環(huán)控制是用于此測(cè)試系統(tǒng)，包含一個(gè)帶前饋補(bǔ)償?shù)?9 旋轉(zhuǎn)的dq參考系。圖11顯示了控制回路的結(jié)構(gòu)。完整的細(xì)節(jié)見(jiàn) 9 和 13 。 圖11 在DQ旋轉(zhuǎn)參考系下的 DVR的閉環(huán)控制總之，該DVR用一個(gè)鎖相環(huán)（PLL）同步到供電電網(wǎng)。它管理同步的電源電壓的

17、基本功能，它能在相位跳變時(shí)保持平滑的輸出電壓。因此，一個(gè)相對(duì)緩慢的鎖相環(huán)是用來(lái)限制諧波與非對(duì)稱輸入電壓的影響。此外，當(dāng)電壓跌落被檢測(cè)，凹陷檢測(cè)會(huì)凍結(jié)PLL。對(duì)DVR參考信號(hào)，利用理想電源參考電壓和電源實(shí)際狀態(tài)電壓的計(jì)算。DVR參考電壓和實(shí)際電壓之間的誤差由兩個(gè)PI積分控制器最小化。這些控制器產(chǎn)生的DVR的dq參考系，然后轉(zhuǎn)換到三相靜止坐標(biāo)系的值，這是考慮到實(shí)際的直流環(huán)節(jié)電壓的大小，PWM調(diào)制使用單極性切換方案。 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果已經(jīng)討論的四種DVR的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)測(cè)試完成，一類型的電壓凹陷時(shí)域的結(jié)果展示出來(lái)。一個(gè)6.6-kw負(fù)載電阻作為負(fù)載，無(wú)相位跳變的0.78對(duì)稱電壓凹陷，持續(xù)時(shí)間為100 

18、ms，作為故障事件，得到的結(jié)果如下。A. 無(wú)儲(chǔ)能拓?fù)?）電源側(cè)連接的并聯(lián)變換器（系統(tǒng)1）：本系統(tǒng)所施加的電壓降落的反應(yīng)中可以在圖12和13看到。在故障前，直流充電至額定電源電壓，在電壓降落后的第一個(gè)時(shí)期內(nèi)，功率僅從直流鏈路電容器獲得。一旦直流環(huán)節(jié)電壓下降到約78%（在故障電壓降落期間）并聯(lián)變換器開(kāi)始注入提供穩(wěn)定負(fù)載電壓必要的電量。圖12（c）顯示在故障的結(jié)束時(shí)直流環(huán)節(jié)電壓還沒(méi)有完全穩(wěn)定，也顯示了當(dāng)降落被清除一個(gè)具有大的浪涌電流的不受控制的再充電。系統(tǒng)一個(gè)階段的電源電壓，注入的DVR的電壓和負(fù)載電壓從圖13可以看出。供應(yīng)側(cè)連接的并聯(lián)變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有非常低的能源存儲(chǔ)需求，能提供一個(gè)不間斷負(fù)載電

19、壓。直流母線電壓水平完全依賴于電壓降落的長(zhǎng)度和深度。 圖12 用于供給側(cè)連接的轉(zhuǎn)換器的實(shí)驗(yàn)性能（系統(tǒng)1） （a）電源電流（b）DVR分流（C）直流母線電壓 圖13 用于供給側(cè)連接的轉(zhuǎn)換器的實(shí)驗(yàn)性能（系統(tǒng)） （a）電源電流（b）DVR的電壓（C）負(fù)載電壓2）負(fù)荷側(cè)連接的并聯(lián)變換器（系統(tǒng)2）：本系統(tǒng)所施加的電壓降落響應(yīng)可以在圖14和15看出。隨著功率流出直流母線，電流從電源和并聯(lián)變換器增加了，分別如圖14（a）和（b）。一段長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的電壓降落，直流鏈路穩(wěn)定在一個(gè)相對(duì)高的電壓，但供應(yīng)和并聯(lián)變換器電流是被非線性并聯(lián)變換器高度扭曲。系統(tǒng)一個(gè)階段的電源電壓，注入的DVR的電壓和負(fù)載電壓從圖15可以看出。

20、在圖15（b）的注入電壓與以前的解決方案相比具有較高的諧波含量，這是由于非線性并聯(lián)變換器將引出一個(gè)更扭曲的負(fù)載電壓。該系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的DVR似乎是保持幾乎恒定的直流鏈路的一個(gè)非常有效的解決方案。 圖14 用于負(fù)載側(cè)連接的轉(zhuǎn)換器負(fù)荷側(cè)的實(shí)驗(yàn)性能（系統(tǒng)2） （a）電源電流（b）分流（C）的直流母線電壓 圖15 用于負(fù)載側(cè)連接的轉(zhuǎn)換器負(fù)荷側(cè)的實(shí)驗(yàn)性能（系統(tǒng)2）（）電源電壓。（b）DVR的電壓。（C）負(fù)載電壓B.儲(chǔ)能拓?fù)?） 可變的直流母線電壓（系統(tǒng)3）：一個(gè)可變的直流母線電壓具有提供的簡(jiǎn)單性和性能的好處。直流鏈路可以是從小型額定充電器或串聯(lián)轉(zhuǎn)換器本身充電。本系統(tǒng)所施加的電壓降落的反應(yīng)中可以在圖16和

21、17看到。直流環(huán)節(jié)電壓衰減的電力從直流鏈路移除，串聯(lián)轉(zhuǎn)換器用增加調(diào)制指數(shù)增加。然而，如果直流環(huán)節(jié)電壓繼續(xù)降低負(fù)載電壓不能完全維持。電源電壓，注入的DVR的電壓和負(fù)載電壓在圖17中可以看到。在這種情況下負(fù)載電壓是完全保持。圖可變的直流電壓DVR系統(tǒng)的性能試驗(yàn)（系統(tǒng)3）（）電源電流（b）負(fù)載電流（C）直流母線電壓圖可變的直流電壓DVR系統(tǒng)的性能試驗(yàn)（系統(tǒng)3）（）電源電壓（b）DVR的電壓（C）負(fù)載電壓2）恒定的直流母線電壓（系統(tǒng)4）：在這個(gè)系統(tǒng)中，恒定的直流母線電壓用無(wú)源轉(zhuǎn)換器和從輔助能源供應(yīng)獲得能量。用該方法可以保持幾乎恒定的直流電壓。本系統(tǒng)所施加的電壓凹陷的反應(yīng)中可以在圖18和19看到。從電源

22、流出和通過(guò)串聯(lián)變換器的電流幾乎是不變的。相關(guān)的電源電壓，注入DVR電壓和負(fù)載電壓在圖19中可以看到。該DVR性能優(yōu)異，負(fù)載電壓具有極低的失真的和電源電流幾乎不變的優(yōu)點(diǎn)。圖對(duì)于恒定的直流電壓的DVR性能試驗(yàn)（系統(tǒng)4）（）電源電流（b）負(fù)載電流（C）直流母線電壓圖對(duì)于恒定的直流電壓的DVR性能試驗(yàn)（系統(tǒng)4）（）電源電壓（b）DVR的電壓（C）負(fù)載電壓六、比較通過(guò)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的系統(tǒng)分析，四種DVR系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較。每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的額定值已由其預(yù)期的性能決定，主要參數(shù)相同。結(jié)果在表IV使用列出為每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考的等級(jí)（非常好），（好），（差）和（非常差）。該表分為有無(wú)存儲(chǔ)的能量，因?yàn)檫@兩種沒(méi)有直接的可比性。雖然最佳的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不能絕對(duì)看出，一些主要的差異可以從表四看出。表IV不同拓?fù)涞谋容^等級(jí)（非常好），（好），（差），（非常差）采用比較系統(tǒng)，系統(tǒng)2具有最高的總評(píng)分，具有相對(duì)高的性能得分和相對(duì)較低的成本和復(fù)雜性。然而，負(fù)電網(wǎng)