动态电压恢复器的数字仿真实验

一、动态电压恢复器（DVR）的数字仿真实验

动态电压恢复器（Dynamic Voltage Restorer，DVR）是一种基于电力电子技术的串联补偿装置，通常安装在电源与敏感负荷之间，其作用在于：保证电网供电质量，补偿供电电网产生的电压跌落、闪变等，其可在电源和敏感负载之间接入幅值和相位受控的电压，以抑制电源电压扰动对敏感负荷的影响。具体参见教材《电力电子学》、《有源电力滤波器》、《自动装置原理》等。

1. 实验预习

清楚动态电压恢复器（DVR）的结构和原理；明确动态电压恢复器的具体控制方式。 2. 实验目的

了解数字仿真软件中DVR的构成及实现；针对系统电源的电压扰动进行动态补偿仿真；解析DVR控制参数的变化对其补偿性能的影响。 3. 实验步骤

（1） 将仿真示例copy到电脑。进入MATLAB界面，导入并打开模型DVR.slx;

a. 梳理DVR.slx模型中的主要元件设备组成，该模型主要包括电源模型（Grid）、

DVR模型（涵盖有电力电子元件、控制环节及直流电源）、非线性敏感负荷（Non Linear Load）；

b. 熟悉电源模型（Grid）的电气设计参数，主要包括电压、频率，不同时间段

的幅度变化特点，其分别对应于电压扰动中的凹陷和突增；

c. 熟悉DVR模型中饱和变压器、电力电子元件的型式和设计参数，DVR

control环节中电压跟踪信号的形成方式，滞环比较器的具体运行特点。 d. 熟悉非线性敏感负荷的组成结构及实现形式，掌握其电气参数的设计特点； e. 设置模型配置参数，运行时间为2.5s。

图 1

（2）点击运行DVR.slx算例。

4. 实验记录

DVR.slx的运行结果，包括：

a. 当电源（Grid）电压的参数变化如下图2所示时，记录动态电压恢复器的补偿效果，包

括：电源三相电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压，该数据可从图3中读取，并据此计算分析各电压的Total Harmonic Distortion，THD。

图 2

图3

(1) 0.4s-0.6s时电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压依次为：

电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压THD依次为：

(2) 电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压依次为：