交流電子負載在功率負荷動態(tài)模擬實驗中的設(shè)計與研究.pdf

1、電力系統(tǒng)動態(tài)模擬是一種用于研究電力系統(tǒng)動態(tài)特性的物理模擬，需要特別的定制負荷。隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，對電子負載的研究也越來越深入。通過對交流電子負載合理的控制，若使其輸入側(cè)電流具有與實際動態(tài)模擬的負載電流所一致的輸入特性，電子負載完全可以取代動態(tài)模擬實驗中的功率負荷應(yīng)用于電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗中，從而使試驗更加簡便靈活、降低試驗成本、提高動態(tài)模擬的自動化程度，節(jié)約電能等，彌補了傳統(tǒng)功率負荷裝置的不足。
　　本文介紹了電子負載的

2、研究現(xiàn)狀，針對在動態(tài)模擬中代替?zhèn)鹘y(tǒng)負荷的交流電子負載的目的和要求，本文在交流電子負載的拓撲結(jié)構(gòu)和控制方法以及功率負荷的模型這三方面做了設(shè)計與研究。
　　通過分析比較不同結(jié)構(gòu)的變換器，確定了中間直流環(huán)節(jié)交直交變換器結(jié)構(gòu)作為電子負載的主電路拓撲結(jié)構(gòu)，討論了VSR(Voltage Source Rectifier，電壓型PWM整流器)作為電子負載主電路變流器的數(shù)學(xué)模型。討論了電力系統(tǒng)動態(tài)模擬實驗中的負荷的類型和特性,并且分別建立了阻感負

3、載和異步電動機的數(shù)學(xué)模型。
　　模擬負載側(cè)VSR的控制要滿足快速且精確的電流跟蹤特性及對負載參數(shù)不敏感的要求，為此，具體的研究了基于空間矢量的雙滯環(huán)電流控制的方法，并在此基礎(chǔ)上利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對補償電流值進行預(yù)測以解決負載側(cè)VSR控制器中存在的差拍的問題。網(wǎng)側(cè)VSR的控制要滿足輸出電流單位功率因數(shù)及維持恒定的直流電壓的要求，確定了采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，并研究了基于固定開關(guān)頻率的電流控制方法以限制功率開關(guān)損耗。