Simulink供配电系统中电力电子设备的影响研究仿真(6)
缺损电压补偿法，是以跌落前的电压相量作为参考量，注入补偿电压使负荷侧电压相量的幅值和相位都不会发生改变。这种算法最简单，并且从负荷的角度来看，由于负荷侧电压相量的幅值和相位都不会发生变化，因此补偿的效果相对最好。
3 动态电压恢复器的主电路参数设计
前面介绍了DVR的主电路的构成、工作模式、补偿策略，这里需要考虑的是DVR的主电路结构。不同的主电路结构和参数会有不同的补偿效果和不同的性价比。
3.1 主电路的结构选择
3.1.1 逆变器的选择
DVR的核心单元是基于全控器件的电压源型逆变器，用于补偿故障电压的串联注入交流电压是通过逆变器对直流电压的逆变产生。针对DVR的逆变器拓扑结构，主要有两种结构：三相全桥结构、三单相桥结构。
三相全桥结构如图3.1所示。它适用于三相三线制系统，逆变器使用三组共吹冰只功率开关器件。在控制上，当电压跌落时，驱动三组逆变器会同时动作对系统电压进行补偿。
图3.1三相全桥逆变器
图3.2单相全桥逆变器
三单相全桥结构，采用三组单相全桥的逆变器结构，各相结构相同，如图3.2所示。控制方式上，三组单相互独立，分别补偿各相所发生的电压跌落现象，同时，三相基准参考信号的相位相隔120°，保证三相对称性。
由于我国大部分中低压电网都采用三相四线制结构，三相电压不平稳的情况很常见，因此我们将选用三单相桥结构。采用三单相桥的结构能方便的补偿电压不平衡。在研究三相DVR的工作原理时可简单讨论单相的DVR,且控制较为简单。缺点就是与三相全桥逆变器相比其器件成本相对会比较高。
3.1.2 串联变压器
串联变压器对装置的补偿性能会有很大的影响，从电路拓扑图上看，DVR可不用串联变压器而将逆变器输出的补偿电压经滤波后再串入系统。
串联变压器的设计与DVR的主电路结构以及系统参数等会有很大的关系。是否采用串联变压器作为补偿电压的注入方式有两种:一种是使用串联变压器，补偿电压通过串联变压器耦合到电网中；另一种是不用串联变压器，而将补偿电压通过滤波电容直接耦合到电网中。
串联变压器的优点主要有两个：一个是降低逆变器直流侧电压的等级，串联变压器变比的引入可以减小开关器件管压降；另一个是电气隔离，通过串联变压器，DVR可与电网隔离。
同时使用串联变压器会存在一系列的缺点:
（1） 逆变器产生高次谐波给变压器的设计带来困难，使得变压器容量上升；
（2） 串联变压器和滤波电感、电容相互的影响带来附加的相移和电压跌落，从而影响控了制器的性能；
（3） 使用串联变压器会增加成本，并且占地面积较大。
不使用串联变压器时，滤波电容将直接耦合在线路中。这种方案的优点是:省去变压器，结构变简单，降低成本，但是由于没有变压器的降压与隔离作用，系统电压将会通过电容直接作用于逆变器的桥臂，为了安全运行，必须提高逆变器耐高压等级，因此增加了装置的成本。
3.1.3 输出滤波器
文中图3.3给出滤波器在DVR装置中可能的安装位置。滤波器的位置对DVR的性能影响会很大，如果将滤波器放置于逆变器侧(A处)，则可以降低串联变压器设计容量，这主要是滤波器可以把逆变器开关的高次谐波去掉，同时滤波器也会引起相移和幅度衰减，给滤波器和控制器的设计带来难度。如果把滤波器放置于线路侧(B处)，则可利用变压器漏感作为滤波电感，从而减少一个滤波电感。其缺点是串联变压器要处理高次谐波功率，其容量必然需要增大，同时滤波的效果也不好。如果将滤波器放于线路侧(C处)，该结构的优点是可用电感消除串联变压器漏感的分布参数影响。在控制上可使控制器方便的取样电感或电容电流，进行电流的模式控制。因此本课题将滤波器置于A处。