動態(tài)電壓恢復(fù)器(Dynamic Voltage Restorer, DVR)是一種用于補(bǔ)償電壓暫降和短暫過電壓的電力電子設(shè)備。它通過向受保護(hù)的負(fù)載注入補(bǔ)償電壓來保持負(fù)載側(cè)電壓的穩(wěn)定,確保敏感設(shè)備和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
DVR的工作原理
檢測電壓異常: DVR通過電壓傳感器檢測電網(wǎng)電壓。如果檢測到電壓暫降或瞬時過電壓,DVR會迅速做出響應(yīng)。
控制系統(tǒng)計算補(bǔ)償電壓: 控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的電壓異常,計算需要注入的補(bǔ)償電壓。這一過程通常采用快速響應(yīng)的控制算法,以確保DVR能夠在電壓異常發(fā)生的瞬間進(jìn)行補(bǔ)償。
補(bǔ)償電壓注入: DVR通過其內(nèi)部的功率逆變器,將直流電源(通常來自內(nèi)部儲能裝置,如超級電容或電池)轉(zhuǎn)換為交流補(bǔ)償電壓,并通過注入變壓器將其注入到電網(wǎng)中。補(bǔ)償電壓的相位和幅值經(jīng)過精確控制,以抵消電網(wǎng)電壓的異常,確保負(fù)載側(cè)電壓恢復(fù)正常。
維持正常電壓: 在電壓暫降或過電壓的持續(xù)時間內(nèi),DVR持續(xù)注入補(bǔ)償電壓。隨著電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常,DVR逐漸減小注入電壓,直至完全撤出補(bǔ)償。
恢復(fù)待機(jī)狀態(tài): 當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)穩(wěn)定,且不再需要補(bǔ)償時,DVR停止工作,進(jìn)入待機(jī)狀態(tài),隨時準(zhǔn)備應(yīng)對下一次電壓異常。
DVR的關(guān)鍵組件
電壓檢測裝置:用于實(shí)時監(jiān)測電網(wǎng)電壓,檢測電壓異常。
控制系統(tǒng):核心控制單元,負(fù)責(zé)計算補(bǔ)償電壓和控制功率逆變器。
功率逆變器:將直流電源轉(zhuǎn)換為交流補(bǔ)償電壓,并通過注入變壓器注入電網(wǎng)。
儲能裝置:如電池或超級電容,提供逆變器所需的直流電源。
注入變壓器:用于將逆變器產(chǎn)生的補(bǔ)償電壓注入電網(wǎng)。
DVR的優(yōu)勢
快速響應(yīng):能夠在毫秒級響應(yīng)電壓暫降和瞬時過電壓。
高效能量利用:只在電壓異常時注入能量,平時處于低能耗待機(jī)狀態(tài)。
保護(hù)敏感設(shè)備:特別適用于保護(hù)對電壓波動敏感的電子設(shè)備和工業(yè)過程。
DVR的應(yīng)用
DVR廣泛應(yīng)用于工業(yè)、電力、通信等領(lǐng)域,尤其是在需要高質(zhì)量電力供應(yīng)的場合,如半導(dǎo)體制造、精密機(jī)械加工和數(shù)據(jù)中心等。
通過上述原理和工作機(jī)制,DVR有效提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,保障了電力用戶的正常運(yùn)行和設(shè)備安全。