2.1 供電線路現(xiàn)狀

　　(1)拉絲生產(chǎn)工藝線供電線路為三相四線制。額定電壓為AC 380 V(相電壓為220 V)，一旦發(fā)生非對(duì)稱電壓暫降，存在負(fù)序和零序電壓。

　　(2)敏感負(fù)荷由8臺(tái)5.5 kW變頻電機(jī)組成，額定功率約44 kW。

　　2.2 DVR主電路設(shè)計(jì)

　　(1)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。采用以3個(gè)單相橋?yàn)榛A(chǔ)的分相補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，分相控制，3組逆變單元相互獨(dú)立，互不影響，其中一相出現(xiàn)問(wèn)題另外兩相仍可繼續(xù)運(yùn)行。

　　(2)變流單元。直流單元由全橋不可控整流橋和濾波器組成，得到直流電壓約為335 V。逆變器選用西門子IGBT模塊作為開(kāi)關(guān)組件構(gòu)成電壓型逆變電路?？紤]諧波或電流畸變，峰值電壓為1 200 V。

　　(3)耦合方式。DVR與供電線路的耦合方式采用串聯(lián)升壓變壓器耦合，可將逆變器與電網(wǎng)相隔離，采用升壓變壓器的目的是降低逆變器直流側(cè)電壓等級(jí)，提高裝置的可靠性。

　　(4)輸出側(cè)濾波器。在DVR裝置中，為消除串聯(lián)變壓器耦合方式可能出現(xiàn)的高次諧波，加裝了LC濾波器。

　　(5)儲(chǔ)能單元。DVR儲(chǔ)能單元采用接在供電線路(網(wǎng)側(cè))處的不可控整流電路。這種接法的優(yōu)點(diǎn)是：可為DVR連續(xù)提供能量，補(bǔ)償?shù)某掷m(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，諧波電壓較少(和掛在負(fù)載側(cè)相比)，同時(shí)降低了儲(chǔ)能單元的成本。

　　2.3 DVR主電路結(jié)構(gòu)

　　DVR主電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。

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　　2.4 電路參數(shù)設(shè)定

　　根據(jù)拉絲生產(chǎn)線敏感負(fù)荷的功率(44 kW)及電壓跌落對(duì)變頻換流的影響，DVR電路的主要設(shè)計(jì)參數(shù)定為：

　　(1)DVR輸出條件：當(dāng)供電電壓出現(xiàn)暫變(跌落或上升)至0.9 p.u時(shí)，DVR開(kāi)始對(duì)供電線路進(jìn)行電壓補(bǔ)償，即△U%=90%;

　　(2)補(bǔ)償負(fù)載能力：為留有余量，敏感負(fù)荷的功率取S1=1.5×44=66 kW。當(dāng)供電線路電壓降至0.5 p.u時(shí)，DVR的補(bǔ)償電壓u2可達(dá)110 V以上。

　　(3)耦合變壓器初級(jí)(變流器側(cè))與次級(jí)(電網(wǎng)側(cè))的電壓比：Ku=0.5(Ku<1);

　　(4)初級(jí)電流、電壓分別為iDVR和uDVR，次級(jí)電流電壓為i2和u2。

　　(5)DVR系統(tǒng)容量SDVR可按以下關(guān)系確定：

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　　逆變器的開(kāi)關(guān)組件選用西門子產(chǎn)的IGBT模塊(BSM150G120DN2)，即150 A，1 200 V。電流有效值為40～50 A，峰值在110A左右。

　　(6)變流器交流側(cè)電壓ui根據(jù)式(3)的估算約為200～250V;

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　　為避免磁飽和現(xiàn)象，設(shè)計(jì)變壓器時(shí)將電壓裕量留足。

　　(9)濾波電路參數(shù)：濾波電路參數(shù)對(duì)變壓器初、次級(jí)的等效阻抗影響較大，在保證滿足濾波條件的前提下，以盡量不加大變壓器次級(jí)的等效阻抗為原則。