動態電壓恢復器(Dynamic Voltage Restorer, DVR)是一種用于補償電壓暫降和短暫過電壓的電力電子設備。它通過向受保護的負載注入補償電壓來保持負載側電壓的穩定,確保敏感設備和系統的正常運行。
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。
控制系統計算補償電壓: 控制系統根據檢測到的電壓異常,計算需要注入的補償電壓。這一過程通常采用快速響應的控制算法,以確保DVR能夠在電壓異常發生的瞬間進行補償。
補償電壓注入: DVR通過其內部的功率逆變器,將直流電源(通常來自內部儲能裝置,如超級電容或電池)轉換為交流補償電壓,并通過注入變壓器將其注入到電網中。補償電壓的相位和幅值經過精確控制,以抵消電網電壓的異常,確保負載側電壓恢復正常。
維持正常電壓: 在電壓暫降或過電壓的持續時間內,DVR持續注入補償電壓。隨著電網電壓恢復正常,DVR逐漸減小注入電壓,直至完全撤出補償。
恢復待機狀態: 當電網電壓恢復穩定,且不再需要補償時,DVR停止工作,進入待機狀態,隨時準備應對下一次電壓異常。
DVR的關鍵組件
電壓檢測裝置:用于實時監測電網電壓,檢測電壓異常。
控制系統:核心控制單元,負責計算補償電壓和控制功率逆變器。
功率逆變器:將直流電源轉換為交流補償電壓,并通過注入變壓器注入電網。
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:用于將逆變器產生的補償電壓注入電網。
DVR的優勢
快速響應:能夠在毫秒級響應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狀態。
保護敏感設備:特別適用于保護對電壓波動敏感的電子設備和工業過程。
DVR的應用
DVR廣泛應用于工業、電力、通信等領域,尤其是在需要高質量電力供應的場合,如半導體制造、精密機械加工和數據中心等。
通過上述原理和工作機制,DVR有效提升了電力系統的穩定性和可靠性,保障了電力用戶的正常運行和設備安全。