1. はじめに

Dynamic Voltage Restorer (DVR) は、電力品質の乱れ、特に電圧低下、うねり、高調波から敏感な産業用および商業用負荷を保護するために使用されるパワーエレクトロニクスデバイスです。これは直列接続された補償デバイスであり、電圧障害を軽減するための最も効果的でコスト効率の高いソリューションとして広く知られています。- Custom Power (CP) テクノロジーの重要なコンポーネントとして、DVR は、電力網の変動に関係なく、重要な負荷に供給される電圧が安定して歪みのない状態を維持することを保証します。

2. 動作原理

DVR の基本原理は、制御された電圧を供給電圧と直列に注入することです。これは、グリッド電圧と必要な負荷電圧間の不一致を動的に補償する制御された電圧源として機能します。

この関係は次の方程式で定義されます。

Vload=Vsupply+VinjVload=Vsupply+Vinj

通常の状態では:DVR はスタンバイモードで動作します。注入変圧器は通電されていますが、注入電圧 (VinjVinj ) はゼロまたはほぼゼロであるため、電力損失は最小限に抑えられます。

電圧低下/電圧上昇中:制御システムはミリ秒以内 (通常は 1 ～ 5 ミリ秒) で外乱を検出します。不足している電圧成分 (大きさと位相角) を計算し、インバーターにその電圧を生成するように命令します。この電圧は直列変圧器を介してラインに注入され、負荷電圧を公称値に戻します。

3. 主要なコンポーネント

一般的な DVR は、次の 4 つの主要コンポーネントで構成されます。

A. 注入（直列）変圧器
この変圧器は DVR を配電線に接続します。これは、注入された電圧をユーティリティラインに結合するインターフェースとして機能します。 DVR 回路を高電圧バスから分離し、DVR の電圧定格を決定します。-三相システムでは通常、3 つの単相変圧器または 1 つの三相ユニットを使用します。-。

B. 電圧源インバーター (VSI)
VSI は DVR の心臓部です。 (エネルギー貯蔵ユニットからの) DC 電圧を、必要な補償に適合する AC 電圧に変換します。絶縁ゲートバイポーラトランジスタ (IGBT) は、正弦波出力を生成する高周波スイッチングに一般的に使用されます。-インバータの変調戦略 (例: パルス幅変調- PWM) は、注入される電圧の高調波成分を決定します。

C. エネルギー貯蔵ユニット
エネルギー貯蔵ユニットは、電圧低下を補償するために必要な実際の電力を供給します。電圧低下には電力の損失（電圧の大きさの低下）が伴うため、DVR は不足している有効電力を負荷に供給する必要があります。一般的なストレージテクノロジには次のようなものがあります。

容量性ストレージ:スーパーキャパシタまたは従来の DC キャパシタ（短期間のサグに適しています）-。-

バッテリーエネルギー貯蔵システム (BESS):長時間のたるみ（最大数秒または数分）に使用されます。

超電導磁気エネルギー貯蔵 (SMES):超高速な応答時間のために使用されます。{0}

D. パッシブフィルター
ローパス LCLC フィルタ（インダクタ-）は、IGBT によって生成される高周波スイッチング高調波を除去するためにインバータ出力に配置されます。-これにより、基本周波数成分 (または必要な補償波形) のみがラインに注入されることが保証されます。

4. 制御戦略

DVR の有効性は、その制御アルゴリズムに大きく依存します。電圧注入の 3 つの主な戦略は次のとおりです。

プレサグ（段階中）補償:-:DVR は電圧を注入して、負荷電圧を外乱前の正確な振幅と位相角に戻します。{0}}この方法では、DVR が実際の電力を供給する必要があります。

-同相補償:DVR は、電源電圧と同相で電圧を注入し、振幅を公称値までブーストします。これにより、DVR から引き出される有効電力が最小限に抑えられますが、負荷で位相ジャンプが発生する可能性があります。

エネルギー-最適化された（最小エネルギー）補償:コントローラーは注入電圧の位相角を調整して、エネルギー貯蔵ユニットから引き出される有効電力を最小限に抑えます。これにより、DVR のライドスルー機能が拡張され、より長いまたはより深いサグを補正できるようになります。{1}

5. 利点

高効率:定常状態（外乱がない）では、DVR は有効電力を処理しないため、損失が非常に低くなります。{0}}

素早い対応:DVR は通常 2 ～ 5 ミリ秒以内に応答し、最も敏感な電子機器でも保護できるほど高速です。

費用対効果-:大規模な産業負荷用の無停電電源装置 (UPS) と比較して、DVR は、より低い資本コストとより低い運用損失で電圧低下に対する優れた保護を提供します。

多用途性:電圧の低下、うねり、高調波、長期的な電圧変動を補償できます。{0}}

6. 制限事項

短い乗車時間-:補償期間はエネルギー貯蔵ユニットの容量によって制限されます。深いサグではかなりの実電力が必要となるため、ストレージが急速に消耗する可能性があります。

完全な停止に対する保護はありません:DVR は、大規模なエネルギー貯蔵システムと統合されていない限り、完全な停電 (商用電圧の喪失) を補償できません。

トランスの飽和:注入された電圧に DC 成分が含まれている場合、注入トランスが飽和し、磁気コアの過熱や歪みが発生する可能性があります。

7. アプリケーション

DVR は、電圧低下が生産停止、データ損失、または機器の損傷を引き起こす産業において非常に重要です。典型的なアプリケーションには次のようなものがあります。

半導体製造:工場には超クリーンな電力が必要です。-たった 1 つのたるみが数百万ドル相当のウェーハを破壊する可能性があります。

自動車産業:自動組立ラインとロボット制御は電圧低下に非常に敏感です。

医薬品および食品加工:ベルトコンベア、ミキサー、冷凍システムの連続稼働を保証し、バッチの損失を防ぎます。

データセンター:データ破損やハードウェア障害を引き起こす可能性のあるたるみからサーバーと冷却システムを保護します。

8. 結論

Dynamic Voltage Restorer は、現代の電力品質の課題に対する洗練されたソリューションです。高速スイッチングパワーエレクトロニクスとインテリジェントな制御アルゴリズムを利用することで、敏感な負荷を系統障害から隔離し、中断のない動作を保証します。産業プロセスの自動化が進み、電力の異常に敏感になるにつれて、DVR は生産性、機器の寿命、製品の品質を維持する上で重要な役割を果たしています。

人気ラベル: dvr (動的電圧回復)、中国 dvr (動的電圧回復) メーカー、サプライヤー、工場