1 概述
电能质量的问题首要体现为电压质量问题。
依据美国电气和电子工程师协会(IEEE)和其他一些世界委员会的引荐，描绘电能质量问题的术语首要包含：电压不平衡(Voltage unbalance)、过电压(Overvoltage)、欠电压(Undervoltage)、电压骤降(Sag)、电压骤升(Swell)、供电中止(Interruption)、电压瞬变(Transient)、电压切痕(Notches)、电压动摇(Voltage fluctuation)或闪变(Flicker)等[1]。这些问题或多或少地会影响许多设备的正常运转，给用户带来许多的不便利。
一般，经过装设补偿设备来按捺或消除电能质量问题是一种十分有用的办法。而动态电压恢复器(dynamic voltage restorer———DVR)是处理电压骤升、骤降等动态电能质量问题的串联型补偿设备[2]。
图1所示为典型的DVR(虚线框内)结构框图，其一般能够分为以下几部分：检测及操控单元;储能单元，包含直流电压改换设备和储能元件;整流器单元，包含整流电路、并联变压器、整流侧滤波器;逆变器单元，包含逆变器、滤波器及串联变压器。DVR相当于串联在体系中动态受控的电压源，其间心单元是依据全控型器材的电压型逆变器。DVR逆变单元作为电压补偿指令的履行环节，在很大程度上影响乃至决议了整个DVR体系的功能和硬件本钱。
2 DVR逆变器的电路结构
在DVR 中，每一单元虽然在功能上相对独立，但互有相关，不可分割，所以在规划和操控上需求协调一致。DVR中的检测操控单元对体系的运转作业状况进行实时检测、收集信息并进行处理核算后，向DVR其他部分宣布操控指令。在储能单元中，惯例的DVR 一般运用像蓄电池、电容器等传统器材来贮存补偿所需的能量，现在超级电容器在DVR中的使用越来越广。整流器单元的首要作用是把电网侧沟通电压转换成直流以便向储能单元供给能量，常用整流电路一般有二极管整流、SCR可控整流以及PWM整流器等[3]。
DVR逆变器单元的首要作用是依据操控单元给出的操控指令，把直流电压转换成必定幅值、相位的沟通电压，然后和毛病的电网电压叠加，使得负载侧电压保持稳定不变。依据使用场合的电压等级不同，DVR能够经过串联变压器和电网耦合(电压等级高)，也能够经过滤波电容支路直接和电网耦合。别的，逆变器自身的拓扑和操控战略也是多种多样的。
本文选用单相H桥结构的逆变主电路(如图2所示)。
图2 中，Udc 代表经整流器输出的直流电源;
TA1~TA4为大功率全控型开关管，一般挑选IGBT或许IPM模块;Usi 为逆变器的沟通输出，经过滤波电路输出经过升压变压器送入电网。
3 DVR 逆变器的操控战略
关于逆变器的操控，现在使用最多的是脉宽调制技能。脉宽调制技能首要有：载波式脉宽调制、磁通脉宽调制(空间矢量脉宽调制)、随机脉宽调制以及特定谐波消除脉宽调制。而关于单相逆变器来说，为按捺开关阵列输出脉冲中的低次谐波，可选用的脉宽调制办法首要是载波式脉宽调制(SPWM)办法和特定谐波消除脉宽调制(Selective Harmonic Elimination PWM-SHEPWM)办法。
载波式脉宽调制是最为老练的脉宽调制办法，一般以正弦波为调制波，以N 倍于调制波频率的三角波或锯齿波为载波，经过调制波和载波的电压比较，决议逆变器中开关管的通断状况，使得逆变器的输出脉冲宽度依照正弦规则改动。载波式脉宽调制办法原理简略、通用性强、操控便利、易于完成、功能杰出。但用此调制办法的逆变器输出脉冲中的谐波散布与调制比、载波比都有联系，当调制比很低或载波比很小的时分，逆变器输出中的低次谐波含量就会过高。
状况为-Udc 和0 两种电平。经过对4 只开关管TA1~TA4进行恰当的操控，例如选用SPWM 操控办法，就会得到基波为正弦输出的Usi。
一般逆变器多选用SPWM操控办法，逆变器输出的PWM 波经低通滤波器后能够得到总谐波含量(THD)很低的正弦波。但DVR中的逆变器输出要求与一般操控有所不同，首要体现在：
1)为满意各种电压动摇和各种补偿战略的需求，DVR逆变单元输出的电压改动规模很宽，其调制比或许要在0 到最大值之间改动;
2)为尽量削减或防止对电网的污染，在任何给定的调制比下，其输出电压的THD 要保持在较低的水平上;
3)为进步DVR的电压补偿才能，在直流母线电压必定的状况下，逆变单元能输出的电压值要尽量高，即直流电压利用率要高[4]。这些无疑对操控战略提出了更高的要求。
现在，对逆变器全体操控选用的操控办法有许多，其间在工程中相对老练和有用的首要有：
PID操控、状况反应操控、滞环操控、无差拍操控、重复操控等，这些操控办法互有差异，各有所长，能够依据实践需求进行挑选。别的，操控理论中的其他操控办法，例如含糊逻辑、神经网络、专家体系、滑模变结构以及非线性操控等都现已出现在逆变器的操控研讨中，其间大多数操控办法还限于理论剖析过程中，在逆变器操控中要到达实践使用水平仍需进一步的研讨[5]。
4 DVR逆变器的试验剖析
依据文中所提出的逆变器结构以及操控办法，建立硬件电路，并经过选用以TMS320LF2407为中心的微机操控体系进行软硬件规划，对终究构成的逆变器渠道进行了测验[6]。在逆变器运转的调试过程中，对不同调制比下逆变器输出的PWM脉冲及其频谱别离选用泰克公司TDS2012型示波器和FLUKE 43B 型电能质量剖析仪作了丈量，图4 为依据SPWM 操控的逆变器在调制比为50%的状况下对应输出的PWM 脉冲散布及其频谱状况;
为了观测逆变器单元在整个调制比规模内经过滤波后的输出电压波形质量，对各调制比下逆变单元滤波后的输出电压及频谱作了具体丈量，图5给出了调制比为50%的状况下对应的逆变器输出电压及滤波后电压的各次谐波散布状况，其间滤波之前的谐波总畸变率THD=36.9%，而滤波之后的谐波总畸变率THD=4.0%。经过比较能够发现，滤波之后的谐波总畸变率大大减小，高次谐波根本滤除。
5 结语
文章介绍了动态电压恢复器的根本构成，并要点对其选用的逆变器单元的电路结构、作业原理、操控办法以及试验波形进行了具体剖析，经过试验成果能够标明文中所述逆变器的可行性。
