研究表明配电系统中90%以上的扰动都是由电压降低引起的，常用的低压补偿技术无论是的集中补偿、用户的分散补偿，还是杆上补偿，基本上都是采用成组电容器/电感等能量存储设备，造价都比较高。 .. r5m开关114

　　本文介绍配电系统中针对重要用户的一种新型电压补偿器，即在用户自耦变压器中加装PWM AC—AC变换器，通过换流技术来驱动AC—AC变换器。当扰动发生使得电压降低时，本装置能提升电压，保持负荷端电压为额定值。在设计中没有使用诸如成组电容器/电感等这些储能元件，造价低且响应速度快。 .:. r5m开关114

　　1设计方案 .:. r5m开关114

　　图1所示为本设计方案的单相结构图。对电压的补偿是通过迭加电压Vc来实现的，而Vc由PWM AC—AC变换器模块提供。当系统正常运行时，PWM AC—AC变换器的电子开关作为旁路开关，给电压提供一个通路，将电压Vs直接加到负荷上。此时，电压Vc为O。当电源电压Vs出现扰动时，PWM斩波电路以高频闭合，产生适当的电压Vc迭加到电源电压上以维持负荷电压恒定。而当电源侧电压恢复正常时，斩波电路又回到旁路方式。

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　　2 理论分析 .. r5m开关114

　　根据图1可得如下负荷电压表达式： .:. r5m开关114

　　其中：Vs为电源电压;Vc为提供的补偿电压。 .:. r5m开关114

　　注意在正常工作状况下Uc等于O，因而Vload=Vs。 .:. r5m开关114

　　出于控制的目的，将要求的负荷电压用恒值Vref表示。正常工作状况下，Vs和Vload均为Vref。

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　　而当电源电压降低时，Vs改变为下值： .. r5m开关114

　　其中：n为电压幅值降低的标幺值。图2所示为Vload，Vs，Vc三个电压之间的相量关系。同时，电压Vc是电压VL和斩波电路负载率的函数，即： .. r5m开关114

　　其中：Vs为电源电压归算到变压器原边的值;VL=VsN2/N1;D为变换器的负载率;N2/N1为变压器绕组的匝数比。则式(1)可改写为： .. r5m开关114

　　由式(4)知，当保持Vload=Vref时，D值可由下式求得： .:. r5m开关114

　　显然，D值{zd0}取1。因而，本设计所能提供的{zd0}补偿度由如下电压扰动的幅值相对值决定： .. r5m开关114

　　由式(6)可知，当匝数比N2/N1为1时，电压补偿度可达50%，这种方式可在实际中采用，因为当匝数比增加到2时，补偿度又增加了16.66%。 .. r5m开关114

　　3 电路实现 .:. r5m开关114

　　电压补偿控制模块如图3所示，根据系统控制对象的特点，从模块化及数字化的角度出发，选取数字化控制芯片TMS320LF2407，设计基于DSP的PWM实现方式。 .. r5m开关114

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