基于下垂特性的主动配电网PQ协调控制策略研究

本文在主动配电网背景下,针对大量间歇式分布式电源接入配电网导致的电压波动问题,从有功功率、无功功率协调控制角度,提出一种计算、控制、执行的分层控制策略,进行功率解耦控制。首先通过控制器采集的电压频率和储能系统的荷电状态的基础上确定下垂系数,再计算负荷功率的缺额并结合主动配电网的出力情况来测算储能系统输出的功率,最终采用Park变换获得输出信号。通过在建立的微型主动配电网模型上的仿真,验证了分布式电源输出有功、无功以及负荷电压的稳定性都得到一定优化,从而说明了该控制策略的有效性和可行性。     

基于S函数的分布式电网并网方法仿真研究

以燃气内燃机驱动的同步电机作为分布式电源,对小型孤岛分布式微型电网并网进行了研究,根据同步电机的四阶基本方程提出利用PI控制方法,将频率和相位差反馈到励磁电压,对其进行励磁控制,以改变分布式孤岛微型电网的频率与相位,使孤岛微型电网与大电网近似满足并网条件。在不能调节分布式电源有功增加孤岛微电网频率的情况下,在不切除负荷、不中断供电的情况下,采用上述方法。通过励磁控制,能够降低微电网电压,减少负荷消耗功率,提高微网频率。在MATLAB中编写S函数进行仿真,可以证明在保持原动机功率不变的情况下,调节PI参数,可使孤岛微型电网与无穷大电网的频率和相位保持一致。结果验证了方法的可行性。     

智能电网分布式供电的节能控制系统设计

分布式供电能源配置灵敏度低下,导致控制结果较差,提出一种智能电网分布式供电能源节能控制系统。通过母线电压的高低对接入的储能单元进行下垂系数调整,有效稳定直流母线电压。实时监测各个网点,通过电压/功率灵敏度分析结果,计算分布式供电能源的有功和无功功率调节量,将电压控制在优化区域内,完成分布式供电能源优化配置。结合并网状态进行系统设计,由有功功率控制环和电流控制环组成,通过两者的协调工作实现供电能源节能控制。仿真实验结果表明系统能够获取较为满意的控制结果。     

直驱风力发电并网变流器的控制策略研究

针对电网电压定向方法易受电网电压畸变的影响,采用虚拟电网磁链获取电网电压角度,省去了电网电压传感器.同时采用一种固定开关频率的直接功率控制方法,实现有功功率和无功功率的单独调节,简单易行.最后在Matlab/Simulink平台上搭建了网侧仿真模型.仿真结果表明,该控制方法可实现有功功率、无功功率的动态解耦以及单位功率因数运行,达到了对系统的控制目标.     

无刷直流电机的直接功率控制研究

在对无刷直流电机有功功率和无功功率分析的基础上,对比分析直接转矩控制和磁场定向控制,提出一种无刷直流电机的直接功率控制策略和方法。该方法通过对瞬时有功功率、无功功率和磁链角度的计算,得到转矩与磁链之间的关系,并根据功率开关表选择合适的电压开关矢量,实现对功率的直接控制。仿真和实验表明,采用直接功率控制策略的调速系统提高了控制系统的功率因数,减少了到达稳态的时间,能很好地降低转矩脉动,该方法在各种工业应用场合中具有很好的应用前景。     

双馈风力发电系统功率解耦控制策略仿真研究

研究风力发电机功率效率优化控制问题,由于外部风力环境变化较大,应保证变换器的稳定性控制。传统的控制方法不但动态和稳态性能差,而且控制策略比较复杂。为了改善控制效果,提高直流电压利用率,采用了SVPWM调制技术,并提出了一种功率解耦控制策略的双脉宽调制(PWM)变换器控制方案。网侧变换器控制直流母线电压的稳定并调节网侧功率因数,转子侧变换器进行矢量解耦控制,调节定子有功和无功功率。仿真结果表明,控制策略能够快速跟踪风速变化,维持直流侧母线电压恒定,输出的电流为正弦波,并且与电网电压同频同相,满足并网条件,实现有功和无功功率的独立调节,对并网风力发电系统的设计研究提供有意义的参考。     

基于DIgSILENT/PowerFactory的轻型直流输电系统建模和仿真

介绍了轻型直流输电系统的结构特点,建立了基于电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory的轻型直流输电系统模型,分析了基于同步d-q旋转坐标系下的电压源换流器的稳态数学模型和直流电压、有功功率和无功功率的控制策略,对系统在直流电压、有功功率及无功功率变化条件下的动态性能进行了仿真。仿真结果表明,该系统具有很好的动态响应能力和鲁棒性,可以稳定工作于2个电网之间,独立控制无功功率达到静态无功补偿的作用。     

SVG的一种控制策略研究

论文分析了SVG传统控制方法的局限性,研究了闭环动态无功功率控制以及功率单元直流电压平衡控制的新策略。基于功率单元的数学模型和瞬时无功功率理论,论文将参考电流信号直接变换为电压参考信号,省去了传统双闭环控制中的电流-电压转换器。另外,利用在参考电压矢量中叠加一个与输出电流矢量平行的有功电压矢量用来控制功率单元的直流电压平衡。仿真模型参数为 SN ＝±4MVar、UN ＝10kV ,N＝12,Y 连接。仿真结果证明,论文的方法能在突加额定负载下实现SVG从感性无功功率变换到容性无功功率（或反之）的稳定输出,同时即使在过渡过程中也能保持所有功率单元直流电压平衡。     

光伏并网发电系统的DSP控制与实现

叙述了应用DSP控制光伏并网发电系统的原理和方法。DSP通过对并网系统交流侧两相电流，并网系统直流侧电压的采样和电网侧电压频率与相位的检测，运用瞬时无功功率理论，得出解藕的有功电流和无功电流分量，分别对有功电流和无功电流进行带PI调节的闭环控制，从而向电网输出有功功率和进行无功补偿。实验结果验证了用DSP控制的光伏并网发电系统是有效的和可行的。     

含高渗透率光伏的低压配电网电压控制方法

传统控制方法在配电过程中,无法保证低压配电网各时段的负荷值在一定范围内,导致控制效果不佳。为了解决这一问题,该文提出含高渗透率光伏的低压配电网电压控制方法。依据高渗透率光伏电源的工作原理,指出输出功率和输出电压之间的关系,分析高渗透率光伏特性。在此基础上根据高渗透率光伏的线路结构,估算最大允许电压的有功功率,以此分析电压过高或者电压过低异常控制,完成含高渗透率光伏的低压配电网电压控制方法的设计。在仿真实验中,以IEEE33节点系统为例,测试传统方法与所建方法各时段的负荷值是否在一定范围内。实验结果表明,所建方法输出有功功率和无功功率结果有一定的规律可循,且负荷值一直保持在0.7 kVA。通过上述数据表明,所建方法比传统方法控制效果更佳。     

电网工程无功补偿配置原则及问题分析

针对电网无功配置不足或过剩将会造成电网电压波动、电网调度运行管控困难、设备利用率低、电网投资浪费、不利于电力系统安全稳定运行等问题。本文从电网工程可行性研究报告的评审角度出发,提出了电网无功补偿装置配置原则,明确了接入电网的基本要求和功率因数的补偿要求,同时在电网工程可行性研究阶段变电站无功补偿配置的设计思路和方法基础上,结合电力系统中无功负荷（损耗）、无功电源等计算过程,对电网工程无功配置设计中普遍存在无功负荷统计值偏大、忽略无功电源提供的无功功率和忽视电容器组投切电压波动及谐波校验等问题进行分析和总结,提出变电站无功补偿选型设计和评审过程中关注的要点,以达到在确保电网安全可靠运行的基础上,经济合理配置无功补偿设备,提高电力系统经济运行水平,节省电网工程建设投资的目的。     

井下局部通风机储能型变流器控制策略研究

针对传统集中式变流器的结构已无法满足井下通风机应急供电需要的问题,设计了一种集充放电为一体的双级式井下局部通风机储能型变流器,该储能型变流器既能在系统停电时作为应急电源使用,又能实现电网正常运行时的无功补偿功能。提出了双级式储能型变流器的控制策略:当局部通风机的双回供电线路正常工作时,储能型变流器处于在线运行模式,PWM逆变器采用P/Q控制策略,此时主要对蓄电池进行充电并对电网进行无功补偿;当局部通风机的双回供电线路出现故障时,储能型变流器处于应急供电模式,PWM逆变器采用V/f控制策略。提出了一种基于状态反馈共电流内环的平滑切换控制策略,将V/f控制器状态与P/Q控制器的输出反馈至输入,用以解决储能型变流器在应急供电和在线运行时2种运行模式切换过程中产生的电流冲击问题,实现储能型变流器的平滑切换。仿真结果表明:在2种运行模式下,该控制策略可使变流器实现稳定运行,并能够实现平滑切换,具有较好的稳态与动态特性。     

绝缘电阻测试仪高压可控电源与量程切换电路设计

针对数字式绝缘电阻测试仪的直流高压可控开关稳压电源和量程的自动切换电路,采用ARM 7结构的LPC2136芯片作为控制核心,在直流高压电源电路的反馈回路中控制直流高压输出值,在高压采集回路中实现量程切换。文中对直流高压电源的前向通道和反馈通道、高压采集回路中的量程切换电路的电路结构和基本原理进行了详细的阐述。设计将高压输出电压值的控制与量程切换控制在不同的电路中实现,提高了电路的可靠性,经测试达到了好的效果并得到应用。     

Quality improvement of shunt active power filter with direct instantaneous power estimator based on Virtual Flux

This paper presents a new control strategy which is based on a switching table applied for Virtual Flux Direct Power Control (VF-DPC) of voltage source inverter based shunt active power filter (SAPF). This control method is applied to eliminate harmonic pollution and compensate the reactive power in the presence of nonlinear loads and unbalanced sources. Its main goal is to select switching states of the SAPF converter appropriately based on a look-up table established by hysteresis controllers acting on the instantaneous error between the commanded and VF-estimated values of active and reactive power. Our method aims to improve the electrical quantity behavior in steady and dynamic states while reducing the installing cost of the filter through eliminating the AC line voltage sensors. Facing to disturbances affecting the electrical network, a phase locked loop (PLL) has been integrated.The control strategy proposed for the active filter has been tested in the Matlab/Simulink environment.     

基于自适应逆控制的有源滤波器的检测算法

提出一种新的并联型电力有源滤波器的检测方法,通过控制有源滤波器直流电容电压来确定电网电流所需的基波有功分量的幅值,首次将自适应逆控制用于电力有源滤波器.将系统的主电路部分及有源滤波器看作广义有源滤波器,通过自适应逆控制方式控制直流电容电压,使其输出跟随参考输入,最终达到抑制谐波和补偿无功的目的.此检测算法简单有效,稳态和暂态的仿真结果均证实了该算法的可行性.     

空间低纹波液晶显示电源滤波器设计研究

空间液晶设备对电源纹波要求很高,大约为输出电压的0.1%(峰-峰值),但是一般开关电源纹波只能达到1%(峰-峰值)左右。传统卫星电源系统由于体积、重量大,效率低,发热量大等缺点限制它在一体化卫星电源上使用。本文提出了一种由普通开关电源加入有源与无源滤波器想结合的组合滤波方法,使用开关电源产生的纹波降低为0.1%,能够满足空间液晶显示对电源纹波的要求。     

发电机供电的自控系统设计实践

发电机输出电压具有怠速,瞬态和稳态的变化过程,自控系统应根据供电特点进行设计。结合成功的工程事例,介绍某自控系统设计实践过程。     

以激励为导向的配电网分布式电压调节

针对高渗透率可再生能源导致的配电网电压波动及越限问题,提出了基于分布式机组快速电压支撑能力的辐射状配电网分布式电压调节算法。不同于已有采用直接控制方式的分布式电压调节,利用激励信号间接控制分布式机组来实现配电网分布式电压调节。在所提的电压调节问题中,不但考虑了配电网从主网购入有功的成本,同时考虑了电压调节过程中配电网内附加无功的平衡。基于障碍函数法和对偶上升算法,将所提电压调节问题转化为一个可由配电网各节点协同求解的分布式优化问题,并提出了相应的以激励为导向的分布式电压调节框架。在该框架下,配电网运营商根据各节点反馈的出力决策,持续更新并发布节点有功及无功激励信号来协调各节点的出力,从而实现配电网电压的分布式调节。仿真研究证明了该算法在配电网电压陡降和电压突升情形下的有效性。     

Dynamic power stabilization model for improved conduction and switching loss using boost rectifiers

The power stabilization is the key issue considered in electric circuits in recent days. The growing use of electricity increases the requirement of stabilized power supply to the devices. Towards this, various stabilization models are presented earlier with different converters and rectifiers. However, they suffer to produce high stabilized power supply to the circuits and devices. To improve the performance, an efficient dynamic power stabilization model with reduced conduction/switching loss is presented in this paper. Initially, the converter switches the incoming voltage in the series of conductors and maintains the output voltage. Consider the incoming voltage is IV_i, then it has been regulated through a series of diodes and capacitors. At each parallel circuits, there exists a diode and capacitor which is capable of storing incoming voltage and enables to boost of the incoming voltage to step up to produce a higher voltage. A MOSFET is designed to control the output voltage to produce a steady voltage supply. It maintains the incoming and output voltage from different diodes. Based on the required voltage level, it triggers the conditions and triggers the circuits to maintain the voltage stability. As the MOSFET attached to the circuit maintains the conditions of capacitors and inductors in the previous cycle with the voltage available in each component, it performs power stabilization approximation, and according to that, a set of series circuits are switched to produce steady voltage. The parallel circuits are activated only when the input voltage is up to the required output voltage. Otherwise, the series circuit has been triggered to produce output voltage at the required level. Each series circuit has been embedded with a capacitor which is capable of storing incoming voltage and boost them to the higher voltage. The proposed method has increased the efficiency of boost rectifiers and produced efficient results than previous methods.     

基于TOP256Y的开关电源设计

介绍了一种基于集成式开关电源芯片TOP256Y的反激式开关稳压电源。分析了TOP256Y的特性和工作原理,设计了一款功率50 W、输出+24 V的开关电源,并对系统开关电源实用电路及主要单元电路进行了详细的分析,进行了参数值计算、器件的选取与电路设计。最后,对该电源进行了整体性能分析。实验证明:该开关稳压电源具有效率高、纹波小、输出电压稳定等优点。