从仿真结果可见，UPQC不仅几乎完全补偿了电源电压中的低次谐波分量，而且还补偿了非线性负载产生的绝大部分的低次电流谐波。经计算，电源电压Usa的THD为17.3%，而负载电压Ula的THD降为1.52% ；UPQC还使非线性负载电流的THD大大降低，由负载侧的63.8%降到电源侧的4.73%，应该说在电压仅存在稳定的谐波时UPQC还是取得了很好的补偿效果。
3UPQC补偿电压跌落和浪涌
电压跌落和浪涌在电力系统中较为常见，但目前国内外对两者尚无统一的定义。通常认为电压下降至正常电压的0.1－0.9 pu，持续时间达0.5-30周波时就称之为电压跌落；而当电压上升到正常电压的1.1－1.8 pu，持续时间达0.5-30周波时就称之为电压浪涌［6］。另据Siemens电力事业部对欧洲电网的电压跌落进行的统计［7］表明，电压跌落的持续时间主要集中在100 ms以内，跌落的幅值在0.1－0.3 pu所占比例为48％，跌落的幅值在0.3－0.6 pu所占比例为17％，跌落的幅值在0.6－1.0 pu所占比例为12％。电压跌落和浪涌作为电能质量问题的一种，它对社会生产的危害绝不逊于电压、电流谐波的危害。目前已经有研究表明电压跌落和瞬时供电中断是影响许多用电设备正常、安全运行的最严重的动态电能质量问题［1］［6］。随着社会自动化、智能化水平的不断提高，计算机和各种基于微处理器和智能芯片的嵌入式系统得到了大量的应用，而它们对供电电压的要求极为苛刻，因为短时的电压跌落或中断将造成数据丢失、设备失控等危害。从2.1－2.2节的分析看来，由于电压的跌落和浪涌同样属于电压畸变，那么UPQC对它们也应该具有补偿作用?下面将假设电压跌落或浪涌的幅值为典型值0.4 pu，持续时间为40 ms。如果串联部分仍旧采用2.2节提到的三角载波幅值恒定的PWM控制，则UPQC对电压谐波、电压跌落的补偿结果如图7所示，对电压谐波、电压浪涌的补偿结果如图8所示。由图7、8的波形可见：在电压跌落和浪涌期间UPQC对电压的的补偿效果未尽人意。对补偿后电压跌落和浪涌期间的波形进行FFT计算发现，图7中0.4 pu的基波电压跌落被补偿了0.24 pu，还剩0.16 pu未能补偿，同时这一期间原先各占10％的3、5、7次谐波被补偿后剩余含量为：3次谐波5.3%，5次谐波4.1%，7次谐波2.8%。图8中0.4 pu的基波电压浪涌被补偿的比例相对基波电压跌落被补偿的比例要高些，但3、5、7次电压谐波仅仅被补偿了极少部分。下文将对该问题作进一步研究，以期提高UPQC对电压跌落和浪涌的补偿能力。
4电压跌落和浪涌时对UPQC串联部分PWM控制的改进
通过对UPQC串联部分PWM控制分析发现，造成UPQC对电压跌落和浪涌补偿不力的原因是由于在电压跌落或浪涌期间串联部分检测到的电压畸变量幅值大大超过了三角载波的幅值。通常在未出现电压跌落或浪涌时，电压畸变量幅值与三角载波的幅值之间的比例即调制度α取为0.95左右，α过小，则PWM信号中的开关次高频谐波成分过大，给高频滤波带来了困难；α取值如果超过1，则在PWM信号中将会引入并不希望的低频谐波，而且其中的基波也不能达到所希望的幅值［8］。
4.1电压跌落、浪涌时采取的策略
电压跌落和浪涌尽管在系统经常出现，但从时间角度考虑，它们同仅含有电压谐波的情况相比，可以忽略不计，这样在设定UPQC串联侧PWM控制中的调制度α时就直接取为典型值0.95，而当出现电压跌落或浪涌时，为了保证补偿效果，调制度α也应该取为0.95，这样在电压跌落或浪涌期间将三角载波的幅值就应该作相应的放大——不妨称之为动态调节三角载波幅值的PWM控制技术。图9即为该原理的示意图。其中三角载波的放大比例系数可由电压跌落或浪涌发生期间的电压畸变量的峰值除以电压跌落或浪涌发生前的电压畸变量的峰值得到。
4.2采用动态调节三角波幅值PWM控制时UPQC补偿电压跌落和浪涌
仍旧假设电压跌落或浪涌的幅值为0.4 pu，持续时间为40 ms。但串联部分改用4.1节提出的动态调节三角载波幅值的PWM控制技术，则UPQC对电压谐波、电压跌落的补偿结果如图10所示，对电压谐波、电压浪涌的补偿结果如图11所示。分别比较图7、10和图8、11发现，在电压跌落和浪涌期间，由于采用了动态调节三角载波幅值的PWM控制技术，电能质量综合补偿器不仅很好的补偿了电压谐波分量，而且对电压的跌落和浪涌也起到了良好的补偿作用。
5结论
动态调节三角载波幅值的PWM控制技术即根据调制信号的幅值变化动态地调节三角载波幅值，从而让调制度α维持在较好的典型值，最终使得调制出的PWM波形中充分含有调制信号中的各种分量。.该控制方法不仅适用于在电能质量综合补偿器中补偿电压跌落和浪涌，同样也可以用于并联型有源滤波器补偿变化较大的负荷电流或静止无功发生器statcom补偿变化较大的系统无功。
6参考文献
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2李宏.浅谈面向21世纪的电力电子技术.电力电子技术，2001，35(4)：57~60
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