风电系统中几种电网电压跌落检测方法的比较研究

新的电网规则要求风电机组具有低电压穿越能力,快速准确地检测出电网电压的跌落故障,是风电机组主控和变流器进行相应控制的前提条件.详细介绍和讨论了适用于三相对称故障的常规dq变换法,适用于单相不对称跌落故障的改进dq变换法和适用于复杂不对称跌落故障的正序电压检测法的工作原理及其优缺点.常规dq变换法和改进dq变换法的仿真和实验结果表明,这两种方法能够快速准确地检测出电网电压的跌落信号,正序电压检测法的仿真结果表明,该方法能够快速准确地检测出复杂故障情况下的电网电压正序分量.     

电力系统谐波的一种新的单相检测法

在瞬时无功功率理论的基础上,针对一般基于d-q变换的检测方法不能检测不对称三相电流的谐波的缺点,提出了一种新的电网谐波检测方法.此方法属于单相检测法,先提取电网电流中的某相基波幅值,再将基波幅值乘以与该相电流同相位的正弦波,从而得出该相的瞬时基波电流.该方法相对简化了结构,并且采用了改进的算法,能很好地运用于单相电路和三相电路的谐波检测.仿真结果表明,在电网三相电流对称和不对称的两种情况下,这种方法都能保证检测的实时性和精确性.     

一种用于检测电压暂降的新方法

电压暂降问题严重影响电网的电能质量,对于此类问题的解决方案还未能同时兼顾实时性与准确性。故本文将通过PSCAD分析比较多种电压暂降检测的方法,并在单相电路瞬时电压dq0坐标变换检测法的基础上,将变换坐标并延迟60°,提出一种新的单相dq坐标变换检测法。最后采用PSCAD仿真三相电力系统发生单相接地的故障工况,分别采用快速傅里叶电压暂降检测法、单相电路瞬时电压dq0坐标变换检测法与新的单相dq坐标变换检测法进行电压暂降检测,从而对比分析得到新的方法检测的优越性。该检测方法为电压暂降的检测提供了新的思路和新的手段。     

一种基于派克变换的电压跌落检测改进离散算法

以派克变换为基础,提出一种数字化的实时检测电压跌落的新算法,用复化积分提高检测直流分量的计算精度,该方法不仅能实时检测电压跌落的幅值、持续时间和相位跳变信息,还能实时提供动态电压恢复器所需的电压补偿指令信号.采用Matlab对电压跌落检测算法进行仿真.仿真结果表明该方法检测结果稳定,具有很高的计算精度.     

基于D-Q变换的电压跌落快速检测算法研究

针对动态电压恢复器(DVR)中对电压跌落检测实时性的要求,提出一种基于dq变换的电压跌落快速检测算法。该方法应用在检测三相电压跌落时,与传统的dq检测法在分离基波分量的原理不同;在检测单相电压跌落时,虚拟三相系统的方法也有改进。该方法能够消除传统检测算法中低通滤波器带来的时延,在单相虚拟三相系统时三相电压也有更好的同步性。文中分析了快速检测算法生成虚拟三相电压和分离基波分量的原理,并对电压跌落过程中谐波带来的影响进行了考虑,最后通过仿真验证了所提方法的有效性。     

单相电路两种谐波检测方法的研究

针对单相电路的谐波电流检测,研究了两种检测方法,基于快速傅里叶变换FFT（Fast Fourier Transform）的谐波电流检测法和基于瞬时无功功率理论的谐波检测法。理论分析和仿真结果证明,两种方法都能精确地实时地检测出单相电路中的瞬时谐波电流。FFT可以精确地检测任意次谐波的幅值和相位,幅值和相位信息是分离的,但实时性较差。基于瞬时无功功率理论的检测法能够瞬时检测到谐波分量,具有很好的实时性,但是检测结果包括幅值和相位信息,二者不能分离开,同时需要选择适当的截止频率,以兼顾检测精度和动态响应速度。综合考虑检测精度和实时性,基于瞬时无功功率理论的检测方法更有优越性。     

D-STATCOM指令电流检测法的研究

提出了一种在电网电压不平衡且畸变情况下依然适用的补偿电流的准确检测法.该方法能快速检测并计算出电网基波正序电压的相位,从而在三相电压不对称且畸变时仍能准确检测出谐波和无功电流.仿真分析验证了该方法的正确性和可行性.     

电力系统谐波的一种新的单相检测法

在瞬时无功功率理论的基础上,针对一般基于d-q变换的检测方法不能检测不对称三相电流的谐波的缺点,提出了一种新的电网谐波检测方法。此方法属于单相检测法,先提取电网电流中的某相基波幅值,再将基波幅值乘以与该相电流同相位的正弦波,从而得出该相的瞬时基波电流。该方法相对简化了结构,并且采用了改进的算法,能很好地运用于单相电路和三相电路的谐波检测。仿真结果表明,在电网三相电流对称和不对称的两种情况下,这种方法都能保证检测的实时性和精确性。     

无锁相环的电压跌落快速检测方法

动态电压恢复器(DVR)是有效解决电压跌落问题的一种电力电子装置。为获得精确的电压补偿信号,快速准确的电压跌落检测是DVR控制的重要前提。分析了现有电压跌落检测方法,并因电网谐波畸变不同按电压跌落深度、跌落相位、相位跳变、谐波等综合因素,提出了无谐波电网以电压dq分量一阶导数之和检测基波电压幅值的方法,对含谐波电网提出半周期实时计算dq分量平均值的方法,其取样窗口宽度固定不变,采样时刻自动变化,实时计算电网电压基波幅值。通过不同条件下的仿真和物理实验,对所提方法进行了验证。在不同电压跌落深度、跌落相位、相位跳变、谐波畸变等综合情况下,基波幅值检测波动小,检测时间短,精确稳定,易于实现,无复杂运算;此方法不需要锁相环、低通滤波器、查表计算,实时性强;对于含谐波畸变电网,可满足快速检测要求,具有较好的动态响应。     

基于模糊自适应的新型单相锁相环研究

为提高逆变器对电网电压频率及相位的精准跟踪和锁定,解决常规单相并网逆变器内部锁相环因自身锁相自由度不足引起锁相误差的问题,深入分析研究了同步旋转坐标变换锁相环原理,提出了一种考虑频率自适应的基于改进型Park变换的单相并网逆变器锁相环。通过仿真实验验证可知,应用此方法的单相并网逆变器在电网电压跌落、谐波注入等非理想电网电压情况下,仍具有稳态误差小、准确度高地跟踪、锁定电网电压频率及相位的优势。