限流式动态电压恢复器及其参数设计.pdf

第４３卷第２４期２０１５年１２月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ、，ｏｌ＿４３Ｎｏ－２４Ｄｅｃ．１６，２０１５限流式动态电压恢复器及其参数设计唐君华，涂春呜，姜飞，刘子维，郭成，帅智康（１．国家电能变换与控制工程技术研究中心（湖南大学），湖南长沙４１００８２；２．云南电力试验研究院（集团）有限公司，云南昆明６５０２１７）摘要：为优化电网正常运行时的电能质量，针对电力系统短路故障问题，提出了一种限流式动态电压恢复器（Ｄｙｎａｍｉｃｖｏｌｔａｇｅｒｅｓｔｏｒｅｒｗｉｔｈｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇ，ＤＶＲ．ＦＣＬ）拓扑结构。以限流阻抗值为目标函数，考虑直流侧电压整定的参数设计，给出了ＤＶＲ．ＦＣＬ的直流侧电压、输出滤波器、串联变压器参数、串联变流器、直流侧电容的整定方法。利用ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ仿真软件验证了ＤＶＲ－ＦＣＬ对电压跌落及短路故障的动作特性。结果表明，所提拓扑结构和参数设计方法正确，可实现改善电压质量和短路限流的双重功能，保证了电力系统安全性和稳定性。关键词：短路故障；动态电压恢复器；限流器；ＬＣ滤波器；串联变压器ＤｙｎａｍｉｃｖｏｌｔａｇｅｒｅｓｔｏｒｅｒｗｉｔｈｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｉｔｓｐａｒａｍｅｔｅｒｄｅｓｉｇｎＴＡＮＧＪｕｎｈｕａ，ＴＵＣｈｔｍｍｉｎｇ，ＪＩＡＮＧＦｅｉ１，ＬＩＵＺｉｗｅｉ，ＧＵＯＣｈｅｎｇ２，ＳＨＵＡＩＺｈｉｋａｎｇ（１．ＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ（ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ），Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｃｈｉｎａ；２．ＹｕｎｎａｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＴｅｓｔ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０２１７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｑｕａｌｌｔｙｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｎｏｒｍａｌｐｏｗｅｒｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｉｍｉｎｇａｔｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔｆａｕｌｔｉｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ａｔｏｐｏｌｏｇｙｏｆｄｙｎａｍｉｃｖｏＲａｇｅｒｅｓｔｏｒｅｒｗｉｔｈｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇｆｉｍｃｔｉｏｎ（ＤＶＲ－ＦＣＬ）ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＡｐａｒａｍｅｔｅｒｄｅｓｉｇｎｏｆＤＶＲ－ＦＣＬｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｂｊｅｃｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇｉｍｐｅｄａｎｃｅａｎｄｔｈｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｏｆＤＣｖｏｌｔａｇｅｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅＤＣｌｉｎｋｖｏｌｔａｇｅ，ｔｈｅｏｕｔｐｕｔｆｉｌｔｅｒ，ｓｅｒｉｅｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｃａｐａｃｉｔｙ，ｔｈｅｌｅａｋａｇｅｒｅａｃｔａｎｃｅ，ｔｈｅｓｅｒｉｅｓｃｏｎｖｅｒｔｅｒａｎｄｔｈｅＤＣｌｉｎｋｃａｐａｃｉｔｏｒａｌｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．ＴｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｏｆＤＶＲ－ＦＣＬｔｏｖｏｌｔａｇｅｓａｇａｎｄ—ｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｆａｕｌｔａｌｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｐｏｌｏｇｙａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｃｏｒｒｅｃｔａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅ，ａｎｄＣａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｄｏｕｂｌｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｖｏｌｔａｇｅｑｕａｌｌｔｙｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔａｎｄｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇ．Ｔｈｕｓ，ｉｔＣａｎｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｅｃｕｒｉｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｉｓｗｏｒｋｉｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５１３７７０５１）．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈｏｒｔ－ｃｉｒｃｕｉｔｆａｕｌｔ；ｄｙｎａｍｉｃｖｏｌｔａｇｅｒｅｓｔｏｒｅｒ；ｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｅｒ；ＬＣｆｉｌｔｅｒ；ｓｅｒｉｅｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ中图分类号：ＴＭ７６０引言随着光伏、风电等并网容量的不断扩大，所造成的电压质量问题越来越严重ｕＪ。动态电压恢复器（ＤｙｎａｍｉｃＶｏｌｔａｇｅＲｅｓｔｏｒｅｒ，ＤＶＲ）作为一种串联型电力电子补偿设备，可显著改善负载电压质量ｆ３４］。但是，串联型电力电子设备对故障大电流冲击十分敏感，故障期间ＤＶＲ安全运行问题值得关注【５］。短路故障限流器（ＦａｕｌｔＣｕｒｒｅｎｔＬｉｍｉｔｅｒ，ＦＣＬ）已有深入探讨【ｏＪ，但是针对其成本高昂、功能单一、基金项目：国家自然科学基金项目（５１３７７０５１）—文章编号：１６７４３４１５（２０１５）２４－０１１５．０７利用率低下的问题研究较少。考虑到高渗透下分布式发电系统所带来的能量流波动将引起配电网电压质量问题Ｊ，因此，研究一种具备电压补偿、短路限流的多功能动态电压恢复器具有重要现实意义。目前，具有限流功能的动态电压恢复器国内外已有学者进行初步研究。文献［９】提出了一种潮流计算模型反馈算法，探讨了虚拟电感串联于配电线路实现故障限流的可行性，但这种方法对于ＤＶＲ的补偿容量要求较高。文献［１０］提出了一种ＤＶＲ与ＦＣＬ联合控制的电压质量调节方法，但是电压补偿和短路限流双重功能的实现控制较为复杂，且两者结构相对独立，对解决ＦＣＬ运行效率问题的作用有．１１６．电力系统保护与控制限。文献［１１］提出了ＤＶＲ快速有效补偿电压且减少故障电流为零的多环控制系统，但未提出系统电路—参数设计方法。文献［１２１３］分别对ＤＶＲ．ＦＣＬ的工作原理及限流滤波选型进行了细致分析，并仿真对比了不同短路类型的限流能力，但未给出ＤＶＲ．ＦＣＬ各部件参数设计方法。本文首先介绍了一种限流式动态电压恢复器（ＤｙｎａｍｉｃｖｏｌｔａｇｅｒｅｓｔｏｒｅｒｗｉｔｈｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇＦｕｎｃｔｉｏｎ，ＤＶＲ．ＦＣＬ）拓扑，具有在电网正常情况下优化电压质量，电网故障下限制短路故障电流的双重功能；其次，提出一种以限流阻抗值为目标函数，且考虑直流侧电压整定的参数设计思路，给出了ＤＶＲ．ＦＣＬ的详细设计方法。采用ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ电磁暂态仿真软件验证了本文所提出参数设计方法的正确性和有效性。１ＤＶＲ．ＦＣＬ拓扑及模型１．１ＤＶＲ。ＦＣＬ拓扑ＤＶＲ．ＦＣＬ拓扑结构如图１所示。其中，三单’相Ｈ桥整流器经滤波电感（ｂ，）和并联变压器ｌ，２，３１与电网实现能量交换；三单相Ｈ桥逆变器分别接直流储能电容Ｃｄ。，经过ＬＣ滤波电路、串联变压器’４５．６１串入系统。串联变流器输出侧并联小电感和一组反并联晶闸管构成的限流开关支路Ｓ。拓扑中，串联变压器及输出滤波器为补偿电压电路和限流回路所共用，变压器原边绕组串联接入电网主回路、副边经ＬＣ滤波器与串联变流器交流端相连接。串联变压器４，５，６）的变比为：１，并联变压器ｌ３１的变比为ｎ：１。图１ＤＶＲＦＣＬ拓扑结构Ｆｉｇ．１ＴｏｐｏｌｏｇｙｏｆＤＶＲ－ＦＣＬＤＶＲ．ＦＣＬ装置有两种工作模式：电压质量补偿模式及短路限流模式。（１１电压质量补偿模式。ＤＶＲ－ＦＣＬ正常运行时，限流开关支路保持断开状态，ＰＷＭ整流器维持直流侧电容两端的稳定。当电压发生跌落或升高时，控制系统一旦检测到电网电压变化，瞬时控制串联变流器输出补偿电压，经串联变压器耦合至电网，实现动态电压恢复控制。ｆ２）短路限流模式。负载侧发生短路时，封锁串联变流器ＩＧＢＴ的驱动脉冲，限流开关支路Ｓ闭合，滤波电感通过串联变压器迅速串入故障回路抑制短路电流上升。此时，短路电流经串联变压器、滤波器、限流开关支路Ｓ形成一个暂态限流回路，直到系统短路故障消除。可见，等效限流阻抗大小由ＬＣ输出滤波器、串联变压器、限流开关支路的电感共同决定。１．２ＤＶＲ．ＦＣＬ等效限流阻抗分析短路限流工作模式下，滤波器电感和电容、限流支路电感经串联变压器串入电源电路实现短路限流，故障电流限制后的大小为唐君华，等限流式动态电压恢复器及其参数设计一１１７一，：ｕｎ其中，限流等效阻抗值Ｚｅ。为Ｚｅｑ：（２）式中，Ｏ９１为基波频率。由于ｚｌｉ＞＞、＞＞，则限流开关支路的电感和电源内阻Ｚｓ可以忽略。ＤＶＲ．ＦＣＬ的单相短路限流等效电路及其简化电路如图２所示。（ａ１等敏电路：ｋ２（ｑ￡ｆ＋），——（ｂ）简化电路嗣一图２限流等效电路及简化电路图Ｆｉｇ．２Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔａｎｄｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｃｉｒｃｕｉｔｏｆｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｉｎｇ—２ＤＶＲＦＣＬ参数设计考虑到ＤＶＲ．ＦＣＬ具有短路限流工作模式，选择串联变压器和输出滤波器参数时应考虑其过流能力。此外，直流侧电压的稳定对ＤＶＲ．ＦＣＬ系统可靠运行起着关键作用。因此，以限流阻抗大小为目标函数，基于直流侧电压整定的参数设计流程如图３所示。图３基于直流侧电压整定的参数设计流程图Ｆｉｇ．３ＰａｒａｍｅｔｅｒｄｅｓｉｇｎｆｌｏｗｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＤＣｓｉｄｅｖｏｌｔａｇｅｓｅｔｔｉｎｇ参数设计主要思路：首先，通过直流侧电压预估和短路限流需求设计各部件参数，尤其串联变压器和输出滤波器设计时，应当考虑ＤＶＲ．ＦＣＬ的双重功能；由直流侧电压初步确定输出滤波器的取值范围，并采用最佳无功容量计算输出滤波电感和电容参数，再根据限流阻抗公式，确定串联变压器的变比、漏抗及容量；当各部分参数计算完成后重新对直流侧电压进行反馈校验，直到所设计参数满足整定要求。２．１直流侧电压估算当短路故障发生，电源电压几乎全部加在串联变压器的原边。为保证直流侧电压的稳定性及直流侧电容的安全性，直流侧电压估算值应该高于串并联变压器二次侧电压的峰峰值。由于串并联变压器的变比尚未设定，可预先假设直流侧电压值满足。≤０．６５（３）式中，Ｅｓ是ＩＧＢＴ的正向阻断电压，若采用Ｅｓ—为１７００Ｖ，则直流侧电压。可估算为７００８００Ｖ。２．２ＬＣ滤波器参数设计ＤＶＲ－ＦＣＬ的ＬＣ滤波器用于滤除变流器产生的高次谐波。为防止高次谐波注入串联变压器，降低对变压器容量的需求，设计滤波器应当可置于串联变流器输出端。ＬＣ滤波器等效结构如图４所示。厂一一一～一一一一一一一一一一～一一＿图４ＬＣ滤波器的等效结构图Ｆｉｇ．４ＥｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＬＣｆｉｌｔｅｒ若设置ＬＣ滤波器的谐波频率为＝Ｇ，则有赢Ｌｆ高）（２）一直流侧变流器等效阻抗Ｒ＝／，其中ＰＤ为ＰＷＭ整流器提供的有功功率。假设阻尼系数√Ｐ＝，一般工程上取＝（０．５～０．８）Ｒ¨，则由式（５）得到Ｌｆ、Ｃｆ参数取值范围，为实现更加电力系统保护与控制理想的滤波效果，可根据估算的直流侧电压和计算出的有功功率，初步取得符合条件范围内的电感和电容值。设计从滤波器无功容量的角度来选择三、Ｃｆ的参数。ＰＷＭ逆变器的无功容量Ｑｒ可表示为】∑∑Ｑｒ＝ｌ＋厶ｌ＋ｌＣｆ＋｛Ｌ２ＪＬｍ＝２＿Ｊ（６）∞式中：为ｍ次谐波角频率；五、分别为电感电流和电容电压的基波有效值；厶、为ｍ次电感电流和电容电压的谐波有效值。逆变器输出电压的谐波分量对于基波分量是非常小的，因此，可简化式（６）为＋（７）对于阻性负载，有确定谐波频率厂Ｌ后，则可计算出和Ｃｆ具体参数。一般，为了使滤波达到效果，无最好选为载波频率的１／１０～１／５。２．３串联变压器参数设计２．３．１串联变压器变比选择电压补偿模式下，串联变压器可将串联变流器输出电压耦合至线路，实现电压补偿；短路故障情况下，可将输出滤波器等效阻抗串入主电路，限制短路电流。从图４分析可知，电网侧的等效阻抗为ｚｌ假设串联变压器为理想变压器，则二次侧等效阻抗为ｚｌ｜ｍ。阻抗匹配条件下，ＬＣ滤波后的基波电压不衰减，可得到ｑ＋ＺＩ／尼（１１又谐波角频率ｏ６＝１／Ｌ４ｇｇ，ｃｑ，则√ＩＺｌｉＩ／ｋ＝／（１２）因此，滤波电感ｆ、电容ｃｆ与串联变压器的变比关系如下由式（１３）可知，滤波电感与串联变压器的变比成反比，电容与串联变压器的变比成正比。若额定负载电流ｏＡＤ／３，ｏＡＤ为负载的额定容量。设三相短路电流发生时，故障电流被限制为额定负载电流的倍，有』ｓＦＬ一（１４）且ｌ，Ｉ－≥￣．｛ＵｓＩ／ＩＺｌ妇＋Ｚｓ＋ＺＩ１。若｛ｚ。ｌ｝ｚＩ＋ｌｚ。Ｉ，可推导Ｉ￣＇ＩＬｍａｘ｝＝阿（１５）式（１５）中，为反并联晶闸管导通角。限流模式下，变压器的变比与最大故障电流有关，若反并联晶闸管触发后工作在完全导通状态，即，ａ＝￣／２，则有—ｋ＝，／ｔｌ／Ｉｌ。可见，确定变压器变比需要同时考虑ＬＣ滤波参数和最大故障电流值。２．３．２串联变压器漏抗选择滤波电感可能会导致补偿电压的下降和相移，影响ＤＶＲ．ＦＣＬ的预期效果。降低变压器漏抗和导线电阻可以减小电压幅值衰减和相移。由于变压器励磁阻抗较大，可忽略其对电路电流的影响。通过逆变器谐波电流与网侧谐波电流ｉ１的衰减比盯来选择变压器的漏抗，有【ｌ６Ｊ：：：ｌ刍Ｉ：‘ＧＬｆ＋Ｇｃｆ＋ＧＬＩ１／ｊＬｆ＋ｊ现Ｃｆ＋１／ｊｃｏｓ，￣ＬＩ唐君华，等限流式动态电压恢复器及其参数设计．１１９．图５ＤＶＲ－ＦＣＬ单相等效电路—Ｆｉｇ．５ＳｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｏｆＤＶＲ－ＦＣＬ串联侧输出的有功功率和无功功率分别为｝ｌ＝Ｉｃｏｓ＝｝（＜ｃｏｓａ－Ｕ￣）Ｉ（１８）＝【，Ｔｓｉｎ（１９）式中，口，分别是输出电压与负载电压的功率因数角。串联侧的容量［＂Ｊ为＝√√砰＋：（ＣＯＳ￣－－）＋（ＵＩｓｉｎ６）＝ｒｒｒ—．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．－．．．一ｃＯＳ＋一２ｃｏｓｔ￣（２０）Ｕ。式中，为负载阻抗角。当电压暂降时，取＝，串联侧提供有功最小，补偿能量也最小，此时变压器容量为，ｒ一＝ｃｏｓ√＋－－２Ｕ１Ｕ￣ｃｏｓ（ｐ（２１）【／为确保极端情况下串联变压器的安全，设计变压器容量时应留有一定余量。２．４变流器参数设计—假设ＤＶＲＦＣＬ有维持负载电压稳定的补偿功能，当电源电压波动达到，如图６所示，变流器输出电压为Ｕｏ＇＝／ｌＯＯｋ。图６变流器等效电路Ｆｉｇ．６Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｎｅｒ图６可知，串联变流器的输出电压为＝ｊｋＬｒ・ｆｃ＋Ｖｏ＇（２２）当电网运行在最大负载状态下，逆变器输出滤波电感的电压为：ｊｏｑｋＬｆ．—：ｊｒ４ｋＬｆＳｍａＤ（２３）ｊＵ额定负载情况时，变流器的补偿电压与负载电流同相，电感电压Ｐ滞后负载电流９０。。此时，输出电压达到最大值，。／２，是变流器的调制度。：√一（２４）因此，理论额定补偿有功容量可计算为√Ｐ＝一一（２５）串联变流器的总容量为ＳＤ＝ｋＵｏ。２．５直流侧电容参数设计直流侧电压的波动是随着电容的增大而变小，但是设计的电容越大，控制器的惯性就会越大。因此，为保证直流侧电压的稳定性，需要ＰＷＭ整流器输入侧提供的有功功率比输出侧要略大。直流侧电容的参数计算须采用有功功率ＰＤ。假设允许的最大的电压谐波率为，则有≥Ｃｄｃ（２６）２．６直流侧电压的整定直流侧电压的整定应同时满足ＤＶＲ－ＦＣＬ电压补偿和短路限流功能。由式（２４）可知，变流器的容量和输出电压的关系符合盟ｌＯＯｋ（２７）因此，整定直流侧电压应该满足厂。２ｆ，足。加１＞（２８）＞（２８１ｌ００同时，为了抑制短路电流对直流侧电压的影响，直流侧电压应满足，（２９）如果直流侧电压的估算值不满足式（２７）一式（２９），则需要重新整定直流侧电压，ＬＣ滤波器参数、变压器参数、变流器及直流侧电容值都会相应的变化。３仿真验证为了验证ＤＶＲ－ＦＣＬ功能及本文所提参数设计方法的正确性，利用ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ软件分别对三相电压跌落、对称接地短路及不对称短路故障进行仿真验证。仿真参数如表１所示。表１仿真参数Ｔａｂｌｅ１Ｓｙｓｔｅｍｐａｒａｍｅｔｅｒｓ参数名称取值及单位系统额定线电压串联变压器变比ｋ并联变压器原副边之比整流器输出滤波电感。ＬＣ滤波器电感三限流倍数ｍ１０ｋＶ１０：１２２．５／１０．９ｍＨ０．６ｍＨ．１２０．电力系统保护与控制以三相电压跌落为例，对ＤＶＲ．ＦＣＬ的电压补偿性能进行仿真检验。如图７所示，Ｏ．２～０．４Ｓ时，系统发生三相电压跌落，相电压相位不变且幅值均跌落至７ｋＶ。经过ＤＶＲ．ＦＣＬ治理后，负载电压、负载电流可维持不变，直流侧电压波动较小。可见，—当系统电压发生跌落后，ＤＶＲＦＣＬ能够及时抑制电压跌落，保持负载电压幅值和相位基本不变。０．１０２０．３０．４０５一％一一０ｌ０２０３０４０５一一ｕ一１２！二———一—一ｊｌ—————１．０・～一———————————————－一…————０８１～～～一～…——————一…一——～一一Ｊ０ｌ０２０３０４０５ｔ／ｓ图７ＤＶＲ－ＦＣＬ的电压补偿波形Ｆｉｇ．７ＷａｖｅｆｏｒｍｓｏｆＤＶＲ－ＦＣＬｕｎｄｅｒｖｏｌｔａｇｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｓ以三相对称接地短路故障为例，对ＤＶＲ．ＦＣＬ的短路限流性能进行仿真。如图８所示，０．２Ｓ时系统发生三相接地短路，故障后负载侧三相电压均为—零，电源三相电压均不变。故障电流迅速增大，ＤＶＲＦＣＬ三相均动作，迅速切换到限流模式。短路故障－Ｕｄｗ一０一【一Ｅ三一——ｉＩ＿ｈＩｋ一÷—Ｅ——图８对称短路故障下ＤＶＲ．ＦＣＬ的限流波形消失后，ＤＶＲ．ＦＣＬ能够返回到ＤＶＲ模式，继续补偿系统电能质量。可见，系统发生三相对称短路故障时，装置能够顺利切换到短路限流模式，将短路电流限制在期望水平，不会引起过电压现象。以不对称相间短路为例，对ＤＶＲ的短路限流性能进行仿真。如图９所示，０．２ｓ时系统发生不对称相间短路，故障后ｂｃ相负载侧电压均有跌落。故障电流迅速增大，限流器ｂｃ相均迅速动作切换到限流模式。短路故障消失后，ＤＶＲ．ＦＣＬ能够返回到ＤＶＲ模式。可见，系统发生不对称相问短路故障时，ＤＶＲ－ＦＣＬ能够迅速切换到短路限流模式，将短路电流限制在期望水平，不会引起过电压现象。＞出撩＞一一一——一—————～一一一一、一—ｍｕ一ｕ—三一一一—————鎏ｌ鲫。ｅ。一一…～—…一一—图９不对称短路故障下ＤＶＲ．ＦＣＬ的限流波形Ｆｉｇ．９ＷａｖｅｆｏｒｍｓｏｆＤＶＲ－ＦＣＬｕｎｄｅｒａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｆａｕｌｔ４结论（１）本文提出了一种限流式动态电压恢复器的拓扑结构，其具有电压补偿及短路限流双重功能。—（２１提出了一种ＤＶＲＦＣＬ的参数设计方法。以直流侧电压整定反馈设计了限流式ＤＶＲ－ＦＣＬ的滤波器参数；以低成本高性能和限流阻抗特性角度设计了串联变压器的参数；以考虑最大电流和电压稳定因素设计了变流器和直流侧电容。（３ＤＶＲ．ＦＣＬ作为一种新型多功能装置，可实现减小电网投入成本，具有较高的推广价值。参考文献［１］崔红芬，汪春，叶季蕾，等．多接入点分布式光伏发电系统与配电网交互影响研究『Ｊ】．电力系统保护与控制，２０１５，４３（１０）：９１－９７．ＣＵＩＨｏｎｇｆｅｎ，ＷＡＮＧＣｈｕｎ，ＹＥＪｉｌｅｉ，ｅｔａ１．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＰＶｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ＞姆＞幽静媸森目蕈壤删＞口撩＞口唐君华，等限流式动态电压恢复器及其参数设计ｐｏｉｎｔｓａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ［．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ—ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１５，４３（１０）：９１９７．［２］殷桂梁，侯嘉怡．一种低压微网中的分布式电压控制—算法［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１４，４２（２０）：７５８０．ＹＩＮＧｕｉｌｉａｎｇ．ＨＯＵＪｉａｙｉ．Ａｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎｔｈｅｌｏｗｖｏｌｔａｇｅｍｉｃｒｏｇｒｉｄ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１４，４２（２０）：７５－８０．［３］王同勋，薛禹胜，ＣＨＯＩＳＳ．动态电压恢复器研究综述［Ｊ］．电力系统自动化，２００７，３１（９）：１０１－１０７．ＷＡＮＧＴｏｎｇｘｕｎ，ＸＵＥＹｕｓｈｅｎｇ，ＣＨＯＩＳＳ．Ｒｅｖｉｅｗｏｆｄｙｎａｍｉｃｖｏｌｔａｇｅｒｅｓｔｏｒｅｒ［Ｊ［。ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃ—ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００７，３１（９）：１０１１０７．［４］黄瀚，杨潮，韩英铎，等．配电网动态电压调节器控制策略的研究［Ｊ１．电网技术，２００３，２６（１）：１－４．ＨＵＡＮＧＨａｎ，ＹＡＮＧＣｈａｏ，ＨＡＮＹｉｎｇｄｕｏ，ｅｔａ１．Ｓｔｕｄｙｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｄｙｎａｍｉｃｖｏｌｔａｇｅｒｅｓｔｏｒｅｒｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００３，２６（１）：１－４．［５］汤广福，温家良，贺之渊，等．大功率电力电子装置等效试验方法及其在电力系统中的应用［Ｊ］．中国电机工程学报，２００８，２８（３６）：１－９．ＴＡＮＧＧｕａｎｇｆｕ，ＷＥＮＪｉａｌｉａｎｇ，ＨＥＺｈｉｙｕａｎ，ｅｔａ１．Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｔｅｓｔｉｎｇａｐｐｒｏａｃｈａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｆｏｒｈｉｇｈｐｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００８，２８（３６）：１－９．［６］陈刚，江道灼，吴兆麟．固态短路限流器的研究与发—展ｆＪ］．电力系统自动化，２００３，２７（１０）：８９９３．ＣＨＥＮＧａｎｇ，ＪＩＡＮＧＤａｏｚｈｕｏ，ＷＵＺｈａｏｌｉｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｅｒ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００３，２７（１０）：８９．９３．［７］许逵，孙婷，韩松，等．考虑运行损耗的故障限流器补点优化和容量选择［Ｊ１．电力系统保护与控制，２０１５，—４３（５）：２２２６．ＸＵＫｕｉ，ＳＵＮＴｉｎｇ，ＨＡＮＳｏｎｇ，ｅｔａ１．Ｏｐｔｉｍａｌｓｉｔｔｉｎｇａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｌｅｃｔｉｏｎｆｏｒｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｅｒｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄｗｉｔｈｐｏｗｅｒｌｏｓｓｅｓ［Ｊ［．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１５，４３（５）：２２－２６．［８］冯兴田。韦统振，齐智平．配网中电压质量调节器的优化配置［Ｊ】．电力系统保护与控制，２０１２，４０（８）：７８．８３．ＦＥＮＧＸｉｎｇｔｉａｎ，ＷＥＩＴｏｎｇｚｈｅｎ，ＱＩＺｈｉｐｉｎｇ．Ｏｐｔｉｍａｌａｌｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｖｏｌｔａｇｅｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１２，４０（８）：７８－８３．Ⅳ［９］ＬＩＹＷ，ＶＩＬＡＴＨＧＡ【ＵｗＡＤＭ，Ｌ０ＨＰＣ，ｅｔａ１．Ａｄｕａｌ－ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｍｅｄｉｕｍｖｏｌｔａｇｅｌｅｖｅｌＤＶＲｔｏｌｉｍｉｔｄｏｗｎｓｔｒｅａｍｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｓ［Ｊ［．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ，２００７，２２（４）：１３３０－１３４０．１１０］ＨＯＳＳＥＩＮＩＳＨ，ＡＢＡＰＯＵＲＭ，ＳＡＢＡＨＩＭ．Ａｎｏｖｅｌｉｍｐｒｏｖｅｄｃｏｍｂｉｎｅｄｄｙｎａｍｉｃｖｏｌｔａｇｅｒｅｓｔｏｒｅｒ（ＤＶＲ）ｕｓｉｎｇｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔｅｒ（ＦＣＬ）ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［Ｃ】／／ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｏｆＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＭａｃｈｉｎｅｓａｎｄＳｙｓｔｅｍｓ（ＩＣＥＭＳ），Ｓｅｏｕｌ，Ｋｏｒｅａ，Ｏｃｔｏｂｅｒ，２００７：８．１１．［１１］ＡＪＡＥＩＦＢ，ＦＡＲＨＡＮＧＩＳ，ＩＲＡＶＡＮＩＲ．Ｆａｕｌｔｃｕｒｒｅｎｔｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎｂｙｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｖｏｌｔａｇｅｒｅｓｔｏｒｅｒ［Ｊ［．ＩＥＥＥ—ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｉｌＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ，２０１３，２８（２）：８５７８６３．［１２］涂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