三相电子负载模拟装置的研究

设计了一种三相电子负载模拟装置。该装置采用AC/DC/AC双PWM变流器为主电路结构,通过有功功率和无功功率的解耦控制,来模拟平衡的、不平衡的、稳态的、动态的阻性、容性、感性等各种各样的交流电子负载,同时能实现能量回馈,通过仿真验证了该装置设计方案的可行性和合理性。     

基于复合控制的交流电子负载研究

研究了一种可适用于交流电能装置的各种电特性的测试,同时又将试验电能回馈至电网的交流电子负载.根据其主电路的两级AC/DC/AC变换结构,详细分析了系统功率平衡机理,提出一种新的复合控制方法,较好地满足系统对指令电流跟踪的精度、快速性和稳定性的要求.该方法能消除电压扰动带来的电流跟踪误差,可以实现对单相交流测试电源的阻抗特性精确模拟,同时完成功率因数接近于1的有源逆变将测试电源电能回馈电网.仿真和试验结果证明了复合控制方法的有效性.     

三相电力电子负载谐波分析与抑制

三相电力电子负载在系统不平衡或模拟不平衡负载、非线性负载的工况下,直流母线会包含丰富的谐波电压,这些谐波分量通过PWM调制过程和电压外环控制器会引入到并网指令电流中,导致馈网电流质量的下降。针对这一问题,根据瞬时功率理论,建立了三相电力电子负载功率平衡方程,推导出三相电力电子负载在不同工况下直流母线谐波电压的表达式,揭示了负载模拟变换器和并网变换器对直流母线电压的影响机理,并提出一种基于滞环控制的直流电压控制方案,以抑制直流母线谐波电压对并网输出电流的影响,改善馈网电流的质量。仿真和实验都验证了理论分析的准确性以及谐波抑制方法的有效性和可靠性。     

三电平模块化智能电能质量补偿装置研究

谐波、无功以及三相不平衡是电力系统中常见的电能质量问题。本文研究了基于三相四线制二极管钳位型三电平拓扑的模块化智能电能质量补偿装置,它可以实现指定次谐波补偿、无功功率和三相不平衡补偿。本文基于瞬时无功功率理论提取三相不平衡及无功补偿指令电流,并结合基于离散傅里叶变换的谐波提取算法,将负载电流中的基波负序电流、零序电流、无功电流和特定次谐波电流分离提取,通过PI控制器和重复控制器的并联,实现在静止三相ABC坐标系下指令电流的直接控制。经实验验证,本文所提的三相四线制模块化三电平智能电能质量补偿装置不仅可以动态补偿系统的无功、不平衡以及谐波电流,而且可以实现不同种类补偿容量的动态设置。     

能量回馈型单相交流电子负载的研究

能量回馈型单相交流电子负载是一种可模拟阻性负载以及任意功率因数的性和容性负载,并将吸收的能量回馈电网的电力电子装置.主电路拓扑采用AC/DC/AC结构,前级负载模拟部分基于单周期控制技术,后级能量回馈部分基于滞环电流控制技术,主电路整流器和逆变器均采用单极性调制方案.应用上述方案设计1 kVA交流电子负载实验样机.实验...     

一种低谐波三相AC/DC变换器的控制方法与实现

分析了基于能量平衡的三相AC／DC变换器的工作原理，根据瞬时无功功率理论得到了三相输入电流的指令信号,采用直接电流控制的方法进行电流跟踪控制，并通过以TMS320F240数字信号处理器为主的控制电路实现了所提出的方法。样机实验表明，用这种方法控制的三相AC／DC变流器具有输入电流谐波小、功率因数高、输入电流连续、系统结构简单、运行可靠的优点。     

基于PSCAD/EMTDC的不平衡负载的静止无功功率补偿研究

在总结已有的研究成果基础之上,将瞬时无功功率理论应用于提高功率因数和补偿三相不平衡负荷的静止无功功率补偿器控制之中。用PSCAD/EMTDC软件建立了补偿三相不平衡负荷的静止无功功率补偿器的仿真模型。通过理论分析和仿真研究验证了该软件及所建立的仿真模型能很好地模拟补偿三相不平衡负荷的静止无功功率补偿器的电路。     

交流电子负载中电感参数的选取

为了实现电子负载中实际电流快速跟踪指令电流的目的,电路采用了电压型PWM变换器实现负载特性的模拟,通过滞环电流控制方法对交流侧电流进行控制来实现快速跟踪指令电流;针对电感选取缺乏理论基础的缺点,分析了交流电子负载中电感电流的变化规律,从快速跟踪指令电流、开关管频率限制以及抑制谐波三方面综合考虑给出了电感参数范围确定的方法,并最终确定了电子负载中电感的选取范围,最后在matlab/simulink中建立了仿真模型。仿真结果表明,选取合适的电感有助于快速跟踪指令电流和提高波形质量,同时也证明了该选取方案的有效性和可行性。     

一种基于改进型ip-iq方法的有源滤波器

在瞬时无功功率理论的基础上,提出一种基于改进型ip-iq谐波电流检测方法的有源滤波器。改进型检测方法用简单的积分、延时加增益环节来代替传统ip-iq方法中的低通滤波器,将检测延时减少到1/6个电源周期。同时这种检测方法还可以推广到单相、三相4线电路和三相不平衡负载的场合中。电流跟踪控制采用滞环比较方式,实际补偿电流能够实时精确跟踪谐波指令电流。采用能量平衡原理实现了逆变器直流侧电压的控制。仿真结果表明,这种有源滤波器能够实时、有效地补偿系统的谐波和无功电流。     

三相四线制静止无功发生器的实验研究

三相四线系统中三相不平衡、三相畸变、谐波等电能质量问题日益严重,静止无功发生器(Static Var Gen-erator)的研制成为解决这些问题的途径之一。基于改进ip-iq算法的三相四线指令电流的检测方法,能够将负载电流中的零序电流提取出来。应用该算法设计了带有裂相电容的三桥臂主电路结构,输出电流采用滞环控制,基于DSP研制了三相四线SVG的样机,搭建了大功率实验环境,对三相四线SVG的性能进行了实验验证,实验结果证明该装置对零序电流、谐波和无功功率的补偿效果非常明显。     

基于基波检测原理的配电台区有源补偿装置研究与应用

主要介绍了应用于低压配电网三相四线系统的配电网有源电力电子补偿装置,分析了直接检测基波有功电流分量的基本原理。利用此种控制方式的配电网有源补偿装置在谐波、无功方面的补偿特性,尤其在配电台区负荷不平衡情况下,通过在Matlab/Simulink环境下仿真,证明此种配电网有源补偿装置检测控制方法的可行性和对三相负载不平衡情况下的良好补偿特性。最后通过开发样机证明了此种理论在补偿配电台区无功及三相电流不平衡情况下的有效性。     

不平衡电流无功补偿方法研究

在对三相四线制系统几种特殊情况分析的基础上,应用叠加原理,采用星形和三角形两种接线方式组合,得出一般三相不平衡负载平衡化无功补偿公式,可消除不对称负荷产生的负序和零序电流分量,保持系统对称。该公式既适合于三相三线制系统,也适合于三相四线制系统。仿真结果表明,该补偿方法对于不同接线方式的不平衡负荷都具有较好的补偿效果,证明了理论推导的正确性。     

基于DSTATCOM的点焊机无功功率补偿研究

为了更好地解决点焊机负荷引起三相负荷不平衡、系统功率因数低等电能质量问题,提出了基于静止同步补偿器（DSTATCOM）的无功功率补偿方法。首先给出了配电静止同步补偿器的主电路结构,然后利用改进的基于瞬时无功理论的电流检测方法检测出谐波和无功电流,分析了配电静止同步补偿器平衡三相不平衡负荷的原理。最后根据点焊机在实际工作中的情况,通过Matlab/Simulink仿真验证了采用的补偿方法可以平衡三相电流,提高系统功率因数和缓解电压跌落。该研究表明用于不平衡负荷的配电静止同步补偿器具有良好的动态性能和静态补偿效果。     

电力系统谐波、负序与无功电流复合补偿策略的研究

基于瞬时无功功率理论,提出了一种适用于三相三线制和三相四线制电力系统谐波、负序以及无功电流的复合补偿策略。数值仿真结果表明,该复合补偿策略的投入使用,可使电力系统综合补偿装置运行在有源电力滤波器和静止无功发生器功能相结合的复合工作模式,从而实现具有不对称非线性负载的电力系统的谐波抑制、无功补偿以及负载不平衡抑制等综合控制任务。     

检测单相系统谐波电流和无功电流的一种新方法

针对单相系统谐波电流和无功电流检测中存在的问题,提出一种新的检测方法:基于瞬时无功功率的虚拟三相法.通过理论分析和仿真实验论证,表明这种算法能有效解决单相系统和三相不平衡系统中谐波电流和无功电流检测中存在的问题,且检测精度高,动态响应快.     

交直流微电网AC/DC双向功率变换器控制策略

为了实现交直流混合微电网的可靠并网,基于微电网中AC/DC双向功率变换器下垂控制策略和预同步工作原理,提出一种适用于混合微电网中连接交直流子网的AC/DC双向功率变换器的控制策略。孤岛/并网模式时采用双向下垂控制实现双向功率流动。在由孤岛模式转为并网模式时,利用消除dq轴电压偏差实现幅值与相位同步,无需通过锁相环获取相位信息,实现平滑并网。同时,针对微电网中由于不平衡负载导致的三相不平衡工况,采用正负序分别控制的方法实现了非理想工况下微电网的同步互联。仿真结果验证了该方案的可行性。     

三相线间负载的无功和不平衡补偿实用算法

主要为解决三相系统的线间负载不平衡无功补偿问题,运用对称分量法,推导出基于可测线电流的正序无功和负序不平衡电流的三角形接法无功补偿公式。根据平衡化原理可知该补偿公式在不平衡度较大时需要投感性无功,这给工程应用带来困难。笔者从工程实际应用出发将无功和不平衡电流补偿公式作一定程度的修改,适当放宽不平衡电流的补偿条件,建立了只投电容器的实用投切控制算法。MATLAB仿真和应用都证实了该控制算法的有效性。     

三相四线制系统谐波检测p-q-0法的研究

以瞬时无功功率理论为基础,介绍了针对三线四线制系统谐波电流检测和无功补偿所提出的p-q-0法,分析了瞬时无功功率理论在三线四线制电力系统下的物理意义,并给出了该系统下谐波和无功电流的检测控制算法原理图,详细讨论了三相负载不平衡时的补偿效果。通过理论分析,在M atlab环境下对三相不平衡负载电路仿真证明,当电网电流发生严重畸变时,p-q-0法不仅能准确、实时地消除三相四线制系统中的谐波电流,对中线电流抑制及无功功率补偿也有较好的效果,并且补偿后的电源瞬时三相功率为定值。     

改善微网电能质量的有源电能质量调节器研究

提出在微网交流母线和低压配网公共连接点之间并入有源电能质量调节器,可改善微网电能质量,减小微网接入对低压配网电能质量的影响.提出了基于瞬时无功理论的同步锁相方法,准确分解出公共连接点电压基波正序分量,进而求得其相位.由补偿电流控制策略计算得到参考电流,控制有源电能质量调节器实时向微网补偿谐波电流和无功电流,即使在三相负载不平衡时,使公共连接点三相电流平衡且为正弦波,从而平衡公共耦合点的三相电压.Matlab/Simulink 仿真结果证明了所提同步锁相方法和补偿电流控制策略的有效性