一种基于超级电容储能的新型交流电压动态调节器-第2页-北极星储能网

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1)自保持模式

只有电压尖峰、凹陷等暂时扰动发生，少量的能量被注入或抽出C1和C2，从而C1和C2自身即可保证直流电压处于正常范围内。此时辅助开关S3和S4一直保持关闭状态，控制器仅处理交流电压串联补偿相关运算。在2次扰动发生的间隔，串联补偿逆变器的控制函数被设置为0，S1和S2以50%占空比高频运行，T1输出的基波电压等于0，绕组感抗近似等于漏感抗。一旦系统再次发生电压扰动，串联补偿逆变器可以无延时地对其实施动态调节。

2)充电模式

持续电压凹陷、跌落或欠电压发生时，过量的能量从C1和C2中抽出，用于支撑负载电压，继而导致C1和C2电压持续降低至欠压状态，此时辅助开关S3和S4开启并工作于PWM整流状态，以最大额定电流对电容组C1和C2充电，直至直流电压恢复到正常值。充电过程中输出电路从交流系统吸收的总有功电流大于额定负载电流。

3)放电模式

持续电压尖峰、骤升或过电压发生时，过量的能量被注入C1和C2以维持负载端电压，继而导致C1和C2的电压持续升高并超出安全区域，此时辅助开关S3和S4开启并工作于PWM有源逆变模式，以最大额定电流对C1和C2进行放电，直至直流电压恢复到正常值。放电过程中储能调节变换器输出电流Ir作为负载有功电流的一部分，降低了负载从交流系统直接吸收的有功电流。

考虑到实际电网运行条件下绝大多数电压扰动持续时间仅为数个工频周期，适当设计储能电容组容量，即可保证调节器在大部分时间内工作于自保持模式。若选择C1和C2的工作电压大于交流电压峰值，自保持模式下开关S3和S4的关闭还会使整流桥臂处于双向截止状态。这不仅提升了主电路运行效率，还带来了控制策略的简化。尤其是在电压跌落、凹陷频繁发生的区域，与传统不间断电源(UPS)相比，超级电容组在交流电压动态调节器中的使用可以在较低的成本下显著提升敏感负载的供电可靠性。

2电压动态补偿与储能控制

2.1电压动态补偿技术

设调节器所有元件均为理想特性，串联耦合变压器T1变比为n1：n2=nt，C1和C2的直流电压始终相等，图2给出了超级电容储能交流电压动态调节器的串联电压补偿等效电路。

原标题：一种基于超级电容储能的新型交流电压动态调节器

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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