含有限超级电容的中压级联型DVR能量优化控制方法及系统

含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制方法及系统
技术领域
1.本发明属于dvr运行状态优化控制技术领域，具体涉及一种含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制方法及系统。


背景技术：

2.随着经济社会的快速发展，大量的高精度仪器设备引入到生产线中，敏感负荷的容量和数量不断增长，对电网优质供电质量的需求也不断增加，电压暂降事件近些年已成为用户投诉频率最高的供电质量问题。
3.动态电压恢复器(dynamic voltage restorer，dvr)作为治理电压暂降作为有效的方式之一，具有设备所需容量小、对储能依赖低、补偿范围大等优点。应用于中压配电网带储能装置的动态电压恢复器，可实现对工业园区等大容量敏感负荷电压暂降事件的集中治理，然而传统无储能型dvr补偿设备无法实现深度电压暂降治理，通常认为无储能型dvr补偿极限仅为50％。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制方法及系统，用于解决传统dvr补偿设备无法实现深度电压暂降治理的技术问题。
5.本发明采用以下技术方案：
6.含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制方法，其特征在于，通过锁相环计算含有限超级电容的中压级联型dvr接入点处电网电压ug的电网电压相位ωt；以电网电压相位ωt为参考相位，对含有限超级电容的中压级联型dvr接入点处电网电压ug进行dq变换，得到电网电压幅值u
g_mag
；将电网电压幅值u
g_mag
分别与电压暂降阈值进行比较，确定不同电压暂降深度下各变流器模块的工作状态和控制策略。
7.具体的，电压暂降阈值包括电压暂降阈值magthreshold0、整流桥稳压工作状态阈值magthreshold1、模块c3_rec和c3_inv工作状态阈值magthreshold2以及模块c4_rec、c4_inv工作状态阈值和整流桥闭锁阈值magthreshold3。
8.进一步的，若u
g_mag
》magthreshold0，未发生电压暂降整流侧做稳压控制，逆变桥处于旁路运行状态，有限超级电容不出力。
9.进一步的，若magthreshold1《u
g_mag
《magthreshold0，逆变侧c1_inv、c2_inv两个h桥模块作级联输出，c3_inv、c4_inv两个h桥模块处于旁路状态，整流侧c1_rec、c2_rec、c3_rec和c4_rec四个h桥模块做稳压控制，其中c1_rec、c2_rec两个h桥模块从电网吸收有功功率，c3_rec、c4_rec两个h桥模块不与电网发生功率交换，dvr补偿的功率全部由整流侧提供，有限超级电容不出力。
10.进一步的，若magthreshold2《u
g_mag
《magthreshold1，c1_inv、c2_inv两个h桥模块作级联输出，c3_inv、c4_inv两个h桥模块处于旁路状态，整流侧c1_rec、c2_rec两个h桥模块
做恒流控制，以恒定功率向负载馈送能量，c3_inv、c4_rec两个h桥模块做稳压控制且不与电网发生功率交换，剩余能量由有限超级电容提供并以恒定功率输出，中压级联型dvr补偿的功率由整流侧和有限超级电容共同提供。
11.更进一步的，整流桥提供有功功率p
rec
为：
[0012][0013]
p
sc
＝p
dvr-p
rec
[0014]
其中，u
g_mag
为电网电压幅值，i
li
为第i个整流桥输入基波电流，p
sc
为超级电容输出有功功率；p
dvr
为中压级联型dvr所需补偿有功功率。
[0015]
进一步的，若magthreshold3《u
g_mag
《magthreshold2，逆变侧c1_inv、c2_inv、c3_inv三个h桥模块作级联输出，c4_invh桥模块处于旁路状态，整流侧c1_rec、c2_rec、c3_rec三个h桥模块做恒流控制，以恒定功率向负载馈送能量，c4_rech桥模块做稳压控制且不与电网发生功率交换，剩余能量由有限超级电容提供并以恒定功率输出，中压级联型dvr补偿的功率由整流侧和有限超级电容共同提供。
[0016]
更进一步的，整流桥提供有功功率p
rec
为：
[0017][0018]
p
sc
＝p
dvr-p
rec
[0019]
其中，u
g_mag
为电网电压幅值，i
li
为第i个整流桥输入基波电流，p
sc
为超级电容输出有功功率；p
dvr
为中压级联型dvr所需补偿有功功率。
[0020]
进一步的，若u
g_mag
《magthreshold3，c1_inv、c2_inv、c3_inv、c4_inv四个h桥模块做级联输出，整流侧c1_rec、c2_rec、c3_rec和c4_rec4四个h桥模块闭锁，中压级联型dvr补偿的功率全部由有限超级电容提供。
[0021]
第二方面，本发明实施例提供了一种含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制系统，包括：
[0022]
计算模块，通过锁相环计算中压级联型dvr接入点电网电压ug的电网电压相位ωt；
[0023]
变换模块，以电网电压相位ωt为参考相位，对中压级联型dvr接入点的电网电压ug进行dq变换，得到电网电压幅值u
g_mag
；
[0024]
控制模块，将电网电压幅值u
g_mag
分别与电压暂降阈值进行比较，确定不同电压暂降深度下各变流器模块的工作状态和控制策略。
[0025]
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
[0026]
含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制方法，在背靠背级联型dvr拓扑结构的基础上，充分发挥前级整流侧与超级电容的特点，即整流侧能量来源于电网，不依赖于外部储能装置，超级电容的使用可提高电压暂降补偿深度，两者功率的合理分配可实现dvr对于储能容量的依赖进一步降低，基于对电压暂降深度的判断，对于不同的暂降深度选择不同的工作模块数以及控制方式，其余模块作旁路处理，可在不同电压暂降深度的情况下实现跌落电压的完全补偿，保证负载的正常供电，实现深度电压暂降治理，结果显示所提方法的可行性与有效性。
[0027]
进一步的，根据电压暂降特点和所用装置拓扑结构可知，不同电压暂降深度下逆变侧变流器所需输出的补偿电压幅值不同，通过设置电压暂降阈值magthreshold0、magthreshold2和magthreshold3进而选择逆变侧h桥模块工作状态，可提高直流侧电压利用率降低开关损耗。同时结合无储能型dvr存在补偿极限这一问题，通过设置阈值magthreshold1调整整流侧h桥控制策略可实现深度电压暂降治理。
[0028]
进一步的，未发生电压暂降即u
g_mag
》magthreshold0时，电网电压正常装置无需输出，通过输出侧反并联晶闸管将装置旁路，同时提供电流流通路径，负载直接由电网供电。
[0029]
进一步的，电网电压幅值满足magthreshold1《u
g_mag
《magthreshold0时，发生浅度电压暂降，装置所需补偿电压幅值低，逆变侧只需投入两个h桥模块工作；同时结合无储能型dvr存在补偿极限这一问题，此时整流侧变流器从电网吸收的功率可以满足负载功率缺额，因此做稳压控制稳定直流侧电压，有限超级电容不出力。
[0030]
进一步的，电网电压幅值满足magthreshold2《u
g_mag
《magthreshold1时，发生较浅电压暂降，逆变侧投入两个h桥模块工作仍能满足输出电压要求；同时结合无储能型dvr存在补偿极限这一问题，此时整流侧变流器从电网吸收的功率无法满足负载功率缺额，因此做恒流控制以恒定功率向负载馈送能量，有限超级电容提供剩余功率。
[0031]
进一步的，电网电压幅值满足magthreshold2《u
g_mag
《magthreshold1时，结合无储能型dvr存在补偿极限这一问题，若整流侧仍然做稳压控制，由于无法从电网吸收全部负载缺额功率，不能稳定直流电压，导致整流侧控制环失稳，因此选择切换整流侧控制方式，以恒定功率p
rec
从电网吸收有功功率，有利于系统稳定运行。
[0032]
进一步的，电网电压幅值满足magthreshold3《u
g_mag
《magthreshold2时，发生较深电压暂降，逆变侧输出电压幅值进一步升高，需投入三个h桥模块工作而满足输出电压要求；同时结合无储能型dvr存在补偿极限这一问题，此时整流侧变流器从电网吸收的功率无法满足负载功率缺额，因此做恒流控制以恒定功率向负载馈送能量，有限超级电容提供剩余功率。
[0033]
进一步的，电网电压幅值满足magthreshold3《u
g_mag
《magthreshold2时，结合无储能型dvr存在补偿极限这一问题，若整流侧仍然做稳压控制，由于无法从电网吸收全部负载缺额功率，不能稳定直流电压，导致整流侧控制环失稳，因此选择切换整流侧控制方式，以恒定功率p
rec
从电网吸收有功功率，有利于系统稳定运行。
[0034]
进一步的，电网电压幅值满足u
g_mag
《magthreshold3时，发生深度电压暂降，逆变侧输出电压幅值进一步升高，需投入四个h桥模块工作而满足输出电压要求；同时结合无储能型dvr存在补偿极限这一问题，此时整流侧变流器从电网吸收的功率无法满足负载功率缺额，并且电网电压幅值很低，若仍然从电网吸收有功功率可能会导致电网情况进一步恶化，因此整流侧闭锁，有限超级电容提供全部功率。
[0035]
可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
[0036]
综上所述，本发明结合前级整流侧与超级电容两种能量来源，通过控制策略灵活地调整，以实现整流侧和超级电容两者功率输出优化配合。基于对电压暂降深度的判断，通过设置不同的电压暂降阈值，以实现补偿装置整流侧、逆变侧工作模块数量切换和整流侧变流器控制方式的调整，从而提高了电压暂降补偿深度，大大提高了dvr补偿装置的治理性
能。
[0037]
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0038]
图1为传统无储能级联型dvr电路拓扑结构图；
[0039]
图2为本发明采用的级联型dvr电路拓扑结构图；
[0040]
图3为锁相环控制框图；
[0041]
图4为基于dq变换的电压幅值检测方法框图；
[0042]
图5为整流侧作稳压控制的控制框图；
[0043]
图6为整流侧作恒流控制的控制框图；
[0044]
图7为逆变侧控制策略框图；
[0045]
图8为逆变桥旁路模式控制方式框图；
[0046]
图9为0.85暂降深度下整流桥电压电流仿真波形图；
[0047]
图10为0.85暂降深度下超级电容电压仿真波形图；
[0048]
图11为0.85暂降深度下dvr补偿效果仿真波形图；
[0049]
图12为0.7暂降深度下整流桥电压电流仿真波形图；
[0050]
图13为0.7暂降深度下超级电容电压仿真波形图；
[0051]
图14为0.7暂降深度下dvr补偿效果仿真波形图；
[0052]
图15为0.5暂降深度下整流桥电压电流仿真波形图；
[0053]
图16为0.5暂降深度下超级电容电压仿真波形图；
[0054]
图17为0.5暂降深度下dvr补偿效果仿真波形图；
[0055]
图18为0.35暂降深度下整流桥电压电流仿真波形图；
[0056]
图19为0.35暂降深度下超级电容电压仿真波形图；
[0057]
图20为0.35暂降深度下dvr补偿效果仿真波形图。
具体实施方式
[0058]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0059]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0060]
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0061]
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字
符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0062]
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述预设范围等，但这些预设范围不应限于这些术语。这些术语仅用来将预设范围彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一预设范围也可以被称为第二预设范围，类似地，第二预设范围也可以被称为第一预设范围。
[0063]
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
[0064]
在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0065]
请参阅图1，传统中压级联型dvr无储能装置，当发生电压暂降时，并联侧整流器从电网吸收有功功率传递至负载，补偿负载的功率缺额，以实现敏感负荷的正常供电。然而，对于传统的电路拓扑结构来说，补偿装置仅起到能量传递的作用，由于不具有外部储能装置，负载的全部功率仍然由电网提供，理论上无储能型dvr补偿深度极限为50％，当发生深度电压暂降时无法保障敏感负荷正常供电。
[0066]
本发明提供了一种含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制方法，针对中压dvr补偿设备功率等级高、所需能量多的问题，采用变流器拓扑以及控制策略研究，采用级联型dvr电路，基于背靠背h桥结构，左侧整流桥通过升压多绕组变压器以并联形式接入电网，右侧逆变桥通过串联变压器以级联的形式接入电网与敏感负荷之间，实现电压暂降的补偿，而为了实现更深度的补偿，在直流侧接入超级电容储能。因此，当发生电压暂降时，具有两个能量来源，即整流桥从电网吸收的有功功率和超级电容所存储的能量；设计一种中压dvr能量优化控制策略，用于提高dvr的补偿深度，进而提高补偿装置的性能，从而实现在深度电压暂降情况下保障敏感负荷正常供电。
[0067]
请参阅图2，级联型dvr电路拓扑结构具体如下：
[0068]
整流侧变流器c1_rec、c2_rec、c3_rec和c4_rec通过多绕组变压器t1并联接入电网，从网侧吸收有功功率以稳定直流母线电压。逆变侧h桥逆变器c1_inv、c2_inv、c3_inv和c4_inv以级联的形式减小各单元耐压水平，并通过串联变压器t2接入负载与电网之间，实现电压暂降补偿。反并联晶闸管vt1、vt2并联在串联变压器t2的一次侧，以实现dvr的快速投切。直流侧接入超级电容储能装置，以实现深度电压暂降补偿，提高装置性能。
[0069]
其中，un为负载额定电压；pn为负载额定功率；u
dci
为第i个模块直流侧电压，i＝1，2，3，4；u
dcref
为直流侧电压参考值；i
li
为第i个整流桥输入基波电流；i
dref
为整流桥输入基波电流参考值；p
rec
为整流桥提供有功功率；p
sc
为超级电容输出有功功率；p
dvr
为dvr所需补偿有功功率ug为电网电压瞬时值；ωt为电网电压相位；u
g_mag
为电网电压幅值；magthreshold0为电压暂降阈值；magthreshold1为整流桥稳压工作状态阈值；magthreshold2为模块c3_rec和c3_inv工作状态阈值；magthreshold3为模块c4_rec、c4_inv工作状态阈值和整流桥闭
锁阈值。
[0070]
本发明一种含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制方法，包括以下步骤：
[0071]
s1、采集含有限超级电容的中压级联型dvr接入点处电网电压ug；
[0072]
s2、将步骤s1电网电压采样值通过锁相环计算电网电压相位ωt；
[0073]
请参阅图3和图4，将所采集的电网电压通过abc-dq变换至dq坐标系上，坐标变换公式如下：
[0074][0075]
其中，ω
′
为锁相环估计电网频率。
[0076]
以a相为参考，三相电网电压表达式如下：
[0077][0078]
其中，u
g_mag
为电网电压幅值；ω为电网实际角频率。
[0079]
将电网电压表达式代入abc-dq变换表达式化简可得：
[0080][0081]
由此发现，电网电压经abc-dq变换后uq分量中含有频率(相位)误差信息，因此可以将uq分量通过pi调节器控制为0，此时由表达式可知ω
′
t＝ωt，即锁相环输出频率(相位)与电网一致，实现锁相。
[0082]
s3、以步骤s2计算所得ωt为参考相位，对步骤s1电网电压采样值进行dq变换，得到电网电压幅值u
g_mag
；
[0083]
请参阅图4，abc-dq变换公式同式(1)，此时经步骤s2锁相环输出相位为电网电压实际相位ωt，因此经化简后式(3)中ud分量变为ud＝u
g_mag
，由此得到电网电压幅值。。
[0084]
s4、分别设定电压暂降阈值magthreshold0、magthreshold1、magthreshold2和magthreshold3，用于选择在不同电压暂降深度下各变流器模块的工作状态和控制策略；
[0085]
请参阅图5和图6，分别为整流桥采用的稳压控制和恒流控制，其中稳压控制以单位功率因数从电网吸收有功功率，逆变桥所采用的外环比例谐振、内环比例控制的双环控制策略框图如图7所示。
[0086]
图5所示为整流桥采用的稳压控制框图，直流参考电压u
dcref
与其采样值u
dc
做比较经pi调节器输出为电感电流有功指令i
dref
，电感电流无功指令设置为0，以实现单位功率因数从电网吸收有功功率，两者分别与锁相环输出相位余弦值和正弦值相加，生成电感电流瞬时值i
lref
，再与其采样值i
l
作比较经pr控制器输出为整流侧h桥变流器调制信号。
[0087]
图6所示为整流桥采用的恒流控制框图，电感电流有功指令为设定值i
dref
，电感电流无功指令设置为0，以实现单位功率因数从电网吸收有功功率，两者分别与锁相环输出相位余弦值和正弦值相加，生成电感电流瞬时值i
lref
，再与其采样值i
l
作比较经pr控制器输出为整流侧h桥变流器调制信号。
[0088]
图6所示为逆变桥所采用的外环比例谐振、内环比例控制的双环控制策略框图，电网电压额定值un与采样值ug做差生成dvr输出电压指令u
dvrref
，再与其输出电压采样值u
dvr
作比较经pr控制器生成电感电流参考值i
lref
，该参考值与电感电流采样值i
l
作比较，经过比例环节生成逆变侧h桥变流器调制信号。
[0089]
s5、把u
g_mag
与所设定电压暂降阈值进行比较，得到各模块工作状态和控制策略。
[0090]
各模块工作状态和控制策略具体如下：
[0091]
1、若u
g_mag
》magthreshold0，未发生电压暂降各模块处于待机状态；
[0092]
请参阅图8，逆变桥通过控制策略处于旁路运行状态，此时由于负载没有功率缺额，整流桥不从电网吸收功率，有限超级电容不出力。
[0093]
2、若magthreshold1《u
g_mag
《magthreshold0，发生浅度电压暂降，两模块投入工作，整流侧c1_rec、c2_rec、c3_rec和c4_rec四个h桥模块做稳压控制，中压级联型dvr所补偿的功率全部由整流侧提供，有限超级电容不出力；
[0094]
逆变侧c1_inv、c2_inv两个h桥模块作级联输出，c3_inv、c4_inv两个h桥模块处于旁路状态，由于逆变侧只有c1_inv、c2_inv两个h桥模块工作，因此整流侧只有相对应的c1_rec、c2_rec两个h桥模块从电网吸收有功功率，而c3_rec、c4_rec两个h桥模块则不与电网发生功率交换，中压级联型dvr所补偿的功率全部由整流侧提供，有限超级电容不出力。
[0095]
3、若magthreshold2《u
g_mag
《magthreshold1，发生较浅电压暂降，此时负载的功率缺额无法由整流桥全部提供，逆变侧c1_inv、c2_inv两个h桥模块作级联输出，c3_inv、c4_inv两个h桥模块处于旁路状态，整流侧c1_rec、c2_re两个h桥模块做恒流控制，以恒定功率向负载馈送能量，c3_rec、c4_rec两模块做稳压控制且不与电网发生功率交换，剩余能量由有限超级电容提供并以恒定功率输出，中压级联型dvr所补偿的功率由整流侧和有限超级电容共同提供；
[0096]
4、若magthreshold3《u
g_mag
《magthreshold2，发生较深电压暂降，逆变侧所需输出电压提高，因此c1_inv、c2_inv、c3_inv三个h桥模块作级联输出，c4_inv h桥模块处于旁路状态，整流侧c1_rec、c2_rec、c3_rec三个h桥模块做恒流控制，以恒定功率向负载馈送能量，c4_rech桥模块做稳压控制且不与电网发生功率交换，剩余能量由有限超级电容提供并以恒定功率输出，中压级联型dvr补偿的功率由整流侧和有限超级电容共同提供；
[0097]
5、若u
g_mag
《magthreshold3，发生深度电压暂降，逆变侧所需输出电压进一步提高，因此逆变桥c1_inv、c2_inv、c3_inv和c4_inv四个h桥个模块全部做级联输出，此时由于电网残压很低，如果整流桥吸收有功功率使电网电压进一步恶化，因此整流侧c1_rec、c2_rec、c3_rec和c4_rec四个h桥模块全部闭锁，中压级联型dvr所补偿的功率全部由有限超级电容提供。
[0098]
本发明再一个实施例中，提供一种含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制系统，该系统能够用于实现上述含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制方法，具体的，该含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制系统包括计算模块、变换模块以及控制模块。
[0099]
其中，计算模块，通过锁相环计算中压级联型dvr接入点电网电压ug的电网电压相位ωt；
[0100]
变换模块，以电网电压相位ωt为参考相位，对中压级联型dvr接入点的电网电压
ug进行dq变换，得到电网电压幅值u
g_mag
；
[0101]
控制模块，将电网电压幅值u
g_mag
分别与电压暂降阈值进行比较，确定不同电压暂降深度下各变流器模块的工作状态和控制策略。
[0102]
请参阅图2，通过对电压暂降深度的判断，选择整流侧与逆变侧的控制方式，进而实现整流桥与超级电容的能量分配优化控制，使中压级联型dvr进一步减小对于储能装置的依赖。
[0103]
设电压暂降事件发生，即此时电网电压u
g_mag
《magthreshold0，根据中压级联型dvr补偿的基本原理，p
dvr
＝(1-u
g_mag
)*pn，p
sc
＝p
dvr-p
rec
，下面分几种情况讨论整流桥与超级电容能量分配关系：
[0104]
当magthreshold1《u
g_mag
《magthreshold0时，中压级联型dvr所补偿的功率全部由整流桥提供，因此p
rec
＝p
dvr
，p
sc
＝0；
[0105]
当magthreshold2《u
g_mag
《magthreshold1时，中压级联型dvr补偿的功率由整流桥和超级电容共同提供，其中，p
sc
＝p
dvr-p
rec
；
[0106]
当magthreshold3《u
g_mag
《magthreshold2时，中压级联型dvr补偿的功率由整流桥和超级电容共同提供，其中，p
sc
＝p
dvr-r
rec
；
[0107]
当u
g_mag
《magthreshold3时，中压级联型dvr补偿的功率仅由超级电容共同提供，因此p
sc
＝p
dvr
。
[0108]
请参阅图9至图20，为不同电压暂降深度下仿真结果，其中用于验证的系统为单相10kv配电网，负载额定功率pn＝0.67mw，所设定阈值分别为magthreshold0＝0.9un，magthreshold1＝0.8un，magthreshold2＝0.6un，magthreshold3＝0.4un，且2个模块工作时，设定i
dref
＝60a，3个模块工作时，设定i
dref
＝50a，各电压暂降深度下功率分配情况理论值如下表所示：
[0109][0110]
请参阅图9、图10和图11，为在电压暂降深度为0.85的情况下仿真结果，根据图9得出，处于稳压控制的整流桥以单位功率因数从电网吸收有功功率，然后结合图10得出，在电压暂降发生的最初阶段，由于超级电容响应速度快，因此率先放电一段时间，进入稳态之后，超级电容电压维持不变，功率全部由整流侧提供，由于只有2个模块工作，其余超级电容不放电，图11显示dvr可实现快速、准确的电压暂降补偿。
[0111]
请参阅12、图13和图14，为在电压暂降深度为0.7的情况下仿真结果，根据图12可以看出，处于恒流控制的整流桥以单位功率因数从电网吸收有功功率，且p
rec
＝410.9
×
56.8
×
2＝46.7kw，然后结合图13可以发现，处于工作状态的两个超级电容在电压暂降发生后进行放电且放电特性一致，单个超级电容输出功率图14显示dvr可实现快速、准确的电压暂降补偿。
[0112]
请参阅图15、图15和图17，为在电压暂降深度为0.5的情况下仿真结果，根据图15可以看出，处于恒流控制的整流桥以单位功率因数从电网吸收有功功率，且p
rec
＝291.3
×
51.3
×
3＝44.8kw，然后结合图16可以发现，处于工作状态的三个超级电容在电压暂降发生后进行放电且放电特性一致，单个超级电容输出功率图17显示dvr可实现快速、准确的电压暂降补偿。
[0113]
请参阅图18、图19和图20，为在电压暂降深度为0.35的情况下仿真结果，根据图18可以看出，整流桥处于停机状态，输入电流为零，因此整流桥不从电网吸收能量，p
rec
＝0，然后结合图19可以发现，处于工作状态的四个超级电容在电压暂降发生后进行放电且放电特性一致，单个超级电容输出功率dvr所需功率全部由超级电容提供图17显示dvr可实现快速、准确的电压暂降补偿。
[0114]
结合仿真结果与理论分析可知，通过所采用的电路拓扑引入了超级电容，并结合本发明所提出的一种基于含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制策略，增加了除电网外能量供给途径，并通过不同电压暂降阈值的设定，在不影响电压暂降补偿效果的前提下，实现了整流桥与超级电容能量优化分配，从而提高了电压暂降补偿深度，大大提高了dvr补偿装置的治理性能。
[0115]
综上所述，本发明一种含有限超级电容的中压级联型dvr能量优化控制方法及系统，通过引入超级电容，增加了除电网外能量供给途径，并通过不同暂降深度阈值的设定已经能量优化控制策略，提高了电压暂降补偿深度，大大提高了dvr补偿装置的治理性能。
[0116]
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。