基于最优组合赋权改进S变换的电压暂降检测方法

电压暂降是电能质量问题的一种,为了能更准确快速地对电压暂降进行检测分析,文章提出了一种基于改进S变换的电压暂降信号检测方法,利用基频幅值差分平方向量检测电压暂降信号的起止时刻,通过定义起止时刻误差、暂降深度误差、局部标准差、峰度和能量五个指标得到其与改进S变换高斯窗调节因子的关系曲线,应用最优组合赋权法对该五项指标进行赋权,从而得到S变换的最优参数。仿真结果表明,通过文中提出的方法易于得到基频幅值差分平方向量曲线以及突变点曲线,从而更准确地定位暂降发生的起止时刻;相位跳变曲线能够更好地反映电压暂降的相位跳变情况;基频幅值曲线能够更准确地检测出电压暂降的暂降深度;时间幅值平方和均值曲线能更精确地反映电压暂降发生的起止位置。     

三单相型DVR的分析方法和补偿策略

采用基于暂降前负荷电压的相量图法研究了三单相型动态电压恢复器(DVR)的补偿策略.详细分析了补偿电压和能量回馈限制下的补偿范围,给出了完全补偿策略和最小能量补偿策略的实现方法,所述方法易于实现不平衡电压暂降且负荷不平衡时的补偿.对2种补偿策略进行了对比,其中最小能量补偿可以延长补偿时间,完全补偿控制适用于敏感负荷.通过...     

一种补偿电网电压凹陷的DVR优化补偿策略

针对电网中敏感负荷引起的电压凹陷问题,以及提高动态电压恢复器(DVR)的补偿质量,提出了一种优化的综合补偿策略。首先,详细分析了DVR三种基本控制策略的补偿电压与功率流动,推导出最大跌落支持时间;然后,提出了一种跌落前补偿向最小能量补偿过渡的优化综合补偿策略,利用一次过渡曲线将跌落前补偿的电压幅值与相角逐渐过渡到最小能量补偿的值,物理意义明确,减小电压相位跳变的同时增加补偿时间。算例分析结果表明,该法较单一补偿方法显著增加了DVR的补偿时间。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于过程性能指数的电压暂降严重程度评估新方法

将电压暂降事件与敏感设备的电压耐受特性曲线相结合,综合考虑幅值、持续时间和暂降频次三要素的作用,提出利用过程性能指数评估电压暂降对敏感设备的影响程度.首先根据幅值和持续时间计算单一事件相对于电压耐受特性曲线的严重程度指数,然后结合暂降频次计算电压暂降严重程度指数的均值和标准差,最后根据均值和标准差计算电压暂降过程性能指数、年电压暂降过程性能指数,作为评估电压暂降对敏感设备影响程度的指标.通过仿真,验证了该方法的实用性和正确性.     

基于过程性能指数的电压暂降严重程度评估新方法

将电压暂降事件与敏感设备的电压耐受特性曲线相结合,综合考虑幅值、持续时间和暂降频次三要素的作用,提出利用过程性能指数评估电压暂降对敏感设备的影响程度。首先根据幅值和持续时间计算单一事件相对于电压耐受特性曲线的严重程度指数,然后结合暂降频次计算电压暂降严重程度指数的均值和标准差,最后根据均值和标准差计算电压暂降过程性能指数、年电压暂降过程性能指数,作为评估电压暂降对敏感设备影响程度的指标。通过仿真,验证了该方法的实用性和正确性。     

基于最小能量法的DVR控制算法

考虑动态电压恢复器(DVR)在不同的补偿方式下对装置的能量要求不同,针对如何实现DVR最小能量补偿进行研究,将电压补偿情况分为7种(5种为电压暂降情况,2种为电压突升情况),并根据每种情况的各自幅值、相角特点,计算DVR输出的补偿电压的幅值和相角,并给出最小能量补偿的依据.同时,在DVR传统结构上进行改进,以最新的三单相独立补偿取代传统的三相同时补偿,形成3个独立的充电电路、储能电容和输出补偿电路,提高了DVR的响应速度和精度,而且增加了抑制电压突升的功能.在Matlab/Simulink仿真软件下进行的单相电压跌落补偿试验,仿真结果显示,所提的补偿算法在不同电压突变情况下,均可对系统进行恰当的电压补偿,并能保证DVR消耗的能量最小.     

电力弹簧在电压暂降治理中的应用研究

电压暂降已经成为最严重的电能质量问题之一,为满足电网的分布式与精细化发展需要,本文将电力弹簧运用在电压暂降治理中。在对电力弹簧的工作原理进行阐述与理论推导的基础上,研究了电力弹簧的补偿策略,并搭建了仿真模型,模拟了电压暂降发生时,电力弹簧的补偿作用。仿真结果表明,电压暂降发生时,电力弹簧能够迅速的检测出电压暂降,对敏感负荷进行电压补偿并将暂降转移至非敏感负荷上。     

动态电压恢复器的能量稳定补偿特性分析

对补偿电压约束条件下动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)的能量稳定补偿策略及其补偿特性进行分析。首先提出考虑装置补偿电压约束时DVR能量稳定补偿策略,并给出装置输出电压分别小于及达到极限补偿电压时补偿策略的详细解析式;然后根据解析式分析得到能量稳定补偿策略的补偿效果直接受到电压暂降(暂升)幅值、负荷功率因数及装置极限补偿电压3方面因素影响的结论;最后对3种影响因素对补偿策略效果的影响特性进行理论与数值分析,并给出其影响特性曲线。这些分析结果将有助于DVR补偿策略的设计及工程实践。     

基于遗传算法的动态电压恢复器不对称暂降补偿方法

电压暂降作为一种电能质量问题,由于不对称故障的存在,使处理不对称电压暂降变得复杂。电压暂降除了幅值减小外,还往往伴随着相角跳变,这样更增加了补偿难度。电压暂降发生幅值不对称和相角不对称,都对电子变流设备有着严重的影响,因此需要将负荷电压的幅值恢复到容忍范围,同时保持三相电网电压对称。由于动态电压恢复器(DVR)受最大注入电压限制,需要建立一种方法使DVR的各相注入电压得到有效控制。针对动态电压恢复器（DVR）补偿电压约束下,不对称故障电压补偿,采用遗传算法对其注入电压实施控制,并以算例说明该方法的有效性。     

串联型电能质量调节装置完全补偿策略的特性

分析了串联型电能质量调节装置（series power quality regulator, SPQR）完全补偿策略的最优补偿目标,提出了SPQR在其极限输出电压约束下的2步应对措施,可以使装置在补偿能力范围内尽可能地实现完全补偿策略的最优目标。采用对SPQR最优补偿目标的解析式分析与影响关系曲线分析相结合的方法,得到了装置最优补偿目标受到系统电压幅值、系统电压相位跳变以及装置极限补偿电压3方面因素影响的结论,最后给出了SPQR在极限补偿电压约束下实现最优补偿目标的系统电压变化范围,分析结果将有助于SPQR补偿策略的设计及工程实践。     

An optimized compensation strategy of DVR for micro-grid voltage sag

Owing to various characteristics of the voltage sag, it is difficult to satisfy requirements of compensation quality and time by using single compensation method. Furthermore, high-power consumption of the phase jump compensation increases the size and cost of a dynamic voltage restorer (DVR). In order to improve the compensating efficiency of DVR, an optimized compensation strategy is proposed for voltage sag of micro-grid caused by interconnection and sensitive loads. Firstly, the power flow and the maximum compensation time of DVR are analyzed using three basic compensation strategies. Then, the phase jump is corrected by pre-sag compensation. And, a quadratic transition curve, which involves the injected voltage phases of pre-sag strategy and minimum energy strategy, is used to transform pre-sag compensation to minimum energy compensation of DVR. The transition utilizes the storage system to reduce the rate of discharge. As a result, the proposed strategy increases the supporting time for long voltage sags. The analytical study shows that the presented method significantly increases compensation time of DVR. The simulation results performed by MATLAB/SIMULINK also confirm the effectiveness of the proposed method.     

动态电压恢复器控制策略研究

电压补偿策略是关系动态电压恢复器(DVR)有效工作的最重要策略。首先,简述了跌落前电压补偿法、同相电压补偿法、最小能量补偿法等几种补偿方法,然后用相量图的形式详细地分析了上述几种补偿方法的原理。分析表明跌落前电压补偿法能保证跌落前后负载电压的连续性,但输出电压的幅值和功率不受控制;同相电压补偿法输出电压幅值最小、计算简单,但输出电压相角有偏移、功率不受控制;最小能量补偿法能优化输出的功率,但输出电压幅值比较大、相角有偏移。在此基础上提出了一种确定DVR最佳补偿点的方法,结合上述3种方法的优点,在电压跌落的不同的具体情况下寻找最佳补偿点。采用该控制方法的DVR节约了DVR直流侧存储的能量,延长了电压补偿的时间,同时避免了系统侧电压上升时引起能量倒灌导致直流侧过电压的威胁。仿真试验验证了该方法的有效性。     

动态电压恢复器补偿策略的研究

能有效解决暂态电能质量中的电压跌落问题,而动态电压恢复器(DVR)的补偿策略决定了电压补偿的效果.介绍了DVR现有的补偿策略.通过计算分析,对其进行了优化.优化后的补偿策略兼顾了DVR的功率输出和补偿跌落电压的效果.仿真结果验证了该补偿策略能实现DVR的优化补偿.     

分布储能直流微电网中多储能荷电均衡控制策略

在分布式储能孤岛直流微电网系统中，针对传统下垂控制策略无法实现荷电状态均衡、功率分配不精确和母线电压跌落的问题，提出了一种自适应下垂控制策略。首先将双曲正切函数与荷电状态相结合，利用双曲正切函数的特性，限制下垂系数的范围并且快速进行调整。然后通过调节补偿量，使下垂系数对应的电压相等，设计了功率分配的补偿策略。最后计算线缆阻抗，设计了二次母线电压补偿策略。Simulink仿真实验结果表明，所提控制策略可以实现荷电状态的均衡和功率的精确分配，并且使母线电压能够准确维持在额定值。     

实现动态电压恢复器可靠与经济运行的方法

直流电容器上所存储的能量大小直接决定了动态电压恢复器(DVR)对电压跌落补偿的能力。提出了一种新颖的多DVR共用直流电容的方法,共用电容可以在补偿电压跌落的同时进行能量的补充,省去了为给电容补充能量而专门配制的整流设备,节约了DVR成本。对DVR控制电压跌落的策略进行了分析,结果表明在使用最小能量补偿法时,这种方法能可靠补偿线路深度、长时间的电压跌落。仿真表明了结果的正确性。     

单相电压跌落补偿系统的新型时间优化控制

以补偿电压跌落的最大可持续补偿时间为控制目标,提出一种用于电压跌落补偿系统的新型时间优化控制策略。利用时间优化控制策略,在电路系统参数一定时,用较小的直流储能或较低的直流母线电压就能取得较大的持续补偿时间。同时,将时间优化控制策略与能量优化控制策略进行对比研究。研究表明,在一定情况下,运用时间优化控制策略能取得比运用能量优化控制策略更长的持续补偿时间。仿真结果很好地验证了理论分析。     

并联型模块化级联超级电容多目标电能质量治理研究

为改善10 kV配网侧电能质量,针对传统UPQC与DVR对电压暂降具有补偿深度不够、补偿时间不长等不足,提出了将超级电容储能与模块化多电平变换器拓扑结构相结合,形成并联型模块化级联超级电容储能P-MMC-SCS(parallel-modular multilevel cascaded-super-capacitor storage)多目标电能治理拓扑结构。首先对其主电路拓扑结构进行了分析,然后分别针对电压未暂降时电流补偿分量检测与跟踪及电容均压、电压暂降时电压补偿分量检测与跟踪进行了控制策略研究,根据P-MMC-SCS主电路结构与补偿分量特点采用了PI控制。最后通过在Matlab/Simulink中对P-MMC-SCS仿真研究,结果表明P-MMC-SCS兼具支撑网侧的电压暂降和治理负荷侧电流谐波、无功的功能。     

有功注入型电压质量补偿器控制策略及仿真研究

为了解决对电压质量问题长时间补偿和复合补偿的需求,提出了一种有功注入型电压质量补偿装置。利用PWM整流器为装置直流母线提供电压支撑,使装置能够实现对长时间的电压质量扰动的有效补偿。采用基于瞬时无功理论的算法对电压质量扰动进行检测,采用了基于最小电压注入法的补偿策略和分段补偿逻辑,提出了复合电压质量补偿控制策略,能够实现对电压暂降、暂升、谐波和欠电压等电压扰动的多目标补偿。在PSCAD/EMTDC中,对所提主电路拓扑和补偿控制策略进行了仿真分析和验证。仿真结果表明,所提装置能够对电压质量问题进行长时间补偿和复合补偿,主电路拓扑和补偿控制策略可行有效。