基于DSP的电能质量检测与无功补偿综合测控装置

本文研制了一台基于DSP的电能质量检测与无功补偿综合测控装置。该装置集电能质量检测与动态无功功率补偿于一体；采用复序列快速傅立叶算法，结合DSP处理器中反向进位的间接寻址方式实现了采样数据的快速处理；克服了DSP与MCS-51单片机配合存储电网数据的时序不一致性；解决了串口及USB接口数据传输问题；应用嵌入式软件快速生成数据分析报表及曲线，保证了负载动态无功补偿的实时性。实际运行表明，该装置可以快速准确地检测出表征电网质量的各项参数，并实现电网60天数据存储停电不丢失，上传数据准确率高，动态无功补偿实时性好，达到了实际应用的水平。     

基于DSP控制的动态无功补偿装置优化设计

研制了一台基于DSP控制的晶闸管投切电容(TSC)型无功补偿装置.该装置利用DSP的捕获功能实时跟踪电网频率变化,同步采样交流电网电压电流信号,并使用均方根算法,实现采样数据的实时快速处理,获得三相功率相关参数;投切补偿电容采用混合编码方式,融合了等值编码和不等值编码的优点,在保证补偿-装置投切精度的同时,实现了电容的循环投切.实际运行表明,该装置可以快速准确检测并计算电网各项参数,实时控制电容补偿,达到了实际应用的水平.     

静止无功发生器SVG的VF-DPC控制策略

针对静止无功发生器(SVG)传统电流控制方式输出谐波较多、电流响应速度慢的问题,介绍了静止无功发生器的工作原理及运行特性,提出了一种基于虚拟磁链定向的直接功率控制策略(VF-DPC),以瞬时功率与给定功率的计算差值为依据,在设计中采用双滞环结构的思路对电压矢量扇区内开关表进行改进,将差值送入开关表选取矢量,并以整流器开关的模式实现了系统控制。同时运用Matlab/Simulink工具,基于TSM320LF2812D型DSP的平台,对VF-DPC的补偿方案进行了仿真调试,将实验室搭建系统应用于冶金电网。研究结果表明,基于虚拟磁链定向的直接功率控制的静止无功发生器能够缩短补偿电流全动态响应时间,减小输出电流畸变量,且现场测试系统电网功率因数得到大幅提高,输出电压电流相位相同,完全满足系统无功补偿控制要求。     

计及网损最小的电网简化方法

针对风电、光伏等可再生能源不断并入电网,以及特高压直流的大力发展,使电网的规模越来越大从而增加了电网无功电压的控制难度的问题,提出了采用蒙特卡洛方法模拟电网实际运行状态,使用非线性最小二乘回归方法获得了有功损耗与节点有功注入、无功注入之间的权重,从而形成了电网有功损耗模型。针对该模型,以电网有功损耗为目标,通过对电网中的各个节点进行了分区优化,从而获得了最符合电网运行实际的节点分区结果。对IEEE39母线系统进行仿真测试。结果表明,所提方法能够实现98%的电压预测精度,说明该电网简化方法有助于提高新形势下电网无功电压的监视和控制精度。     

基于ARM7电网无功补偿的研究

为解决电力系统因消耗过多无功功率而导致电网线路负担增大和运行效率降低的问题,该文根据电网末端电压值的大小计算出需要补偿无功功率的原理,设计了一套基于ARM7微控制器的无功补偿装置,可实时监控电网功率因数,采用PID控制方式精确计算无功功率,运用编码投切电容器进行无功补偿,用LCD12864显示屏显示相关数据,从而有效提高电压稳定性,改善了电压质量,减轻了电网线路负担,降低了输送功率损耗。     

基于粒子群和16控制区的无功电压优化控制技术及其应用

无功电压控制是电力系统可靠运行的关键问题,对提高电压质量具有重要作用。通过无功电压控制,可降低系统有功功率和电能损耗,改善电压质量,已成为电网节能减排的重要手段。本文对粒子群算法进行了研究和改进,克服了传统粒子群算法精度不高,易陷入局部最优的缺点,建立了以网损最小为目标函数的电网无功电压优化控制数学模型。从分区划分、无功功率或功率因数的限值和控制策略等三个方面,对传统无功电压控制9区域图改进为16区,提出基于规则的分区控制电压校正控制方法。对西安东郊地区电网进行了电压无功控制的仿真计算,结果表明本文方法可行、有效。     

基于动态补偿的油田抽油机节能研究

为提高油田抽油机的功率因子,降低抽油机能耗,提出了一种基于动态补偿的抽油机节能控制方法。以油梁式抽油机为研究对象,介绍了其结构并分析了电路无功补偿基本原理。以DSP为核心搭建动态无功补偿装置,实现电压和电流数据的采集与转换,通过控制继电器并利用软开关技术投切补偿电容器,参考负载变化对动态无功功率进行实时补偿。采用TMS320LF2407芯片搭建相应控制系统。试验结果表明,动态补偿后,配电系统的功率因数大幅度提升,降低了抽油机能量损耗。     

一种新型的无功自动补偿控制系统

介绍了一种无功自动补偿控制系统的设计,主要完成在电网无功含量变化过程中对无功含量的快速检测,经过精准计算后,在正弦波过零点位置给晶闸管发出指令,无涌流、无冲击的投入或切除一定量的容性负载,从而达到提高电网中总体功率因数的目的.控制系统通过快速对电网端电流和电压柜网端电流采样,经过ADC数模转换电路得到其对应的瞬时值,传送到DSP主控芯片分别实现不同数字信号处理算法,最后将相应信息分别传入对应的晶闸管驱动波形发生单元,产生相应的驱动波形传至晶闸管驱动板.试验结果表明,其响应时间快、补偿精度高,晶闸管投或切的过程中,双踪示波器实时监测的电压和电流波形均平滑、无畸变.     

一种新型的无功自动补偿控制系统

介绍了一种无功自动补偿控制系统的设计,主要完成在电网无功含量变化过程中对无功含量的快速检测,经过精准计算后,在正弦波过零点位置给晶闸管发出指令,无涌流、无冲击的投入或切除一定量的容性负载,从而达到提高电网中总体功率因数的目的.控制系统通过快速对电网端电流和电压柜网端电流采样,经过ADC数模转换电路得到其对应的瞬时值,传送到DSP主控芯片分别实现不同数字信号处理算法,最后将相应信息分别传入对应的晶闸管驱动波形发生单元,产生相应的驱动波形传至晶闸管驱动板.试验结果表明,其响应时间快、补偿精度高,晶闸管投或切的过程中,双踪示波器实时监测的电压和电流波形均平滑、无畸变.     

一种新型的无功自动补偿控制系统

介绍了一种无功自动补偿控制系统的设计,主要完成在电网无功含量变化过程中对无功含量的快速检测,经过精准计算后,在正弦波过零点位置给晶闸管发出指令,无涌流、无冲击的投入或切除一定量的容性负载,从而达到提高电网中总体功率因数的目的.控制系统通过快速对电网端电流和电压柜网端电流采样,经过ADC数模转换电路得到其对应的瞬时值,传送到DSP主控芯片分别实现不同数字信号处理算法,最后将相应信息分别传入对应的晶闸管驱动波形发生单元,产生相应的驱动波形传至晶闸管驱动板.试验结果表明,其响应时间快、补偿精度高,晶闸管投或切的过程中,双踪示波器实时监测的电压和电流波形均平滑、无畸变.     

基于DSP的智能无功连续补偿装置的设计

研制了一种基于DSP的智能无功连续补偿装置,该装置以可调电压源为基础,既可连续补偿无功又可抑制谐波;采用DSP芯片TMS320F2812作为控制器的核心,保证动态、实时准确地补偿无功。文中介绍了该装置基本原理并进行了仿真验证,详细给出了系统硬件方案和软件流程。     

基于DSP的低压无功自动补偿控制器的研究与设计

提出一种采用DSP芯片作为控制核心的控制器，它能自动跟踪检测电网的无功功率和电压，实现无功功率的动态快速补偿，同时，完成对低压电网的配电监测，谐波治理和电能计量等多种功能。     

基于DSP和晶闸管投切的低压快速动态无功补偿滤波装置

晶闸管具有导通速度快的特点,采用晶闸管投切电容器、电抗器组成的单调谐滤波器,可以相当快的速度无冲击投切,用来补偿无功变化大、变化频繁的场合。由于DSP技术的发展,计算的速度和精度不断提高,实时跟踪计算电网的无功功率已不成问题。本文介绍了一种基于DSP和晶闸管投切的低压动态无功补偿装置的实现方法。     

TSC无功补偿控制策略研究及仿真分析

针对工厂中负载功率因数较低、电网向负载传输的无功功率较大,而导致电网电能损耗增大,电网电压不稳定的问题,对TSC动态无功补偿的原理和传统控制策略的弊端进行了研究,对基本控制策略、九域图控制策略、模糊控制策略进行了归纳,提出了一种基于模糊控制的改进型九域图无功补偿模糊控制策略,利用Matlab构建仿真模型,对用电负荷大小和功率因数发生突变时改进型控制策略的实时监测和控制性能进行了仿真。研究结果表明,以晶闸管投切电容器作为无功补偿方式的改进型无功补偿控制策略能实时快速地监测电网状态变化,并精准完成电容器投切动作,电网参数在一个电压周期内调整完毕并趋于稳定,功率因数波动幅度小,无过补偿,无投切振荡,系统反应迅速灵敏。     

一种单周控制的无功补偿控制器

为了提高配电网系统的电能质量,对无功功率进行精确补偿是非常有效的方法之一;本文研究了配电网静止同步补偿器用于无功补偿,并设计了单周控制的数字控制器;文中给出了基于单周控制。的DSTATCOM无功补偿试验装置工作过程中的波形曲线,从试验结果可见,本文设计的单周控制DSTATCOM无功补偿装置的直流侧电容电压在工作过程中波动较小,装置发出或者吸收无功功率的动态响应速度较快,稳态补偿精度基本能够达到工程中无功补偿的要求。     

基于模糊理论的无功补偿控制策略与仿真

目前大部分无功补偿装置都采用九域图控制,其控制存在电容器组和有载调压变压器分接头动作频繁、极易产生"投切振荡"的缺陷,为此,提出了一种基于模糊控制理论的九域图控制方法,为了验证该控制方法的合理性,建立了基于该方法的无功补偿仿真模型,仿真结果表明,该方法能够弥补传统控制的不足和实现电压无功的综合优化控制,满足了实际电网的需要。     

基于改进Buck-Boost斩波电路的无功补偿器设计

针对电网中大量感性负载的投入使用造成电压降低和畸变的问题,以及现有无功补偿装置存在的不足,提出了一种新型的交流斩波无功补偿器.以改进后的Buck-boost交流斩波无功补偿器为研究对象,分析了交流斩波无功补偿的工作原理、补偿特性以及拓扑结构,通过状态空间方程建立了Buck-boost电路在不同工作状态下的数学模型,推导出补偿电流与占空比之间的关系.在此基础上,利用瞬时无功功率理论检测办法以及直接电流控制策略,搭建了Matlab仿真模型以进行实验验证.研究结果表明,基于直接电流控制的改进Buck-boost交流斩波无功补偿器可以实现对电网侧无功功率进行实时、动态补偿,具有潜在的实用价值.     

非理想电网电压情况下有源电力滤波器补偿电流检测技术研究

有源电力滤波器（Active Power Filter,APF）补偿电流检测环节对其补偿性能有着重要的影响。三相电网电压不对称且畸变时,传统的p-q法和ip-iq法无法准确实现对负荷综合补偿。采用基于同步旋转坐标系法实现对基波正序有功分量的提取,在电网电压畸变时,增设一种基于低通滤波器的基波正序电压提取电路,该检测方法避免了传统锁相环对检测相位的误差,能够准确实现负载的综合补偿。同步旋转坐标系法即为将负荷电流合成矢量投影到电网电压合成矢量上,与其同频同相的电流即为基波正序有功电流分量,从而得到谐波、负序和无功分量,实现对负荷的综合补偿。最后给出了基于Fdatool（Filter Design＆Analysis Tool）工具箱低通滤波器详细的设计方法。理论分析和仿真结果证明所提检测方法的正确性和有效性。     

电网谐波与无功功率的综合治理分析

针对柳州五菱柳机动力公司目前的两台中频炉的两路10 kV进线侧功率因数不达标、谐波污染严重的现象,为确保电网和电气设备的安全经济运行,采用由有源电力滤波器和高通滤波器组成的动态谐波治理和无功补偿综合解决的方法,与负载并联使用;从而对谐波和无功同时进行动态跟踪补偿。此次实践,实现了高电压、大电流的混合式有源滤波,提高了能源利用率,确保了电网和电气设备的安全经济运行。     

基于电压稳定临界状态分区的无功源配置

为解决无功功率不能远距离传输的问题,提出了在大电网电压稳定分区的基础上合理地配置无功源。首先,将分区点设定为电压稳定临界状态点,采用聚类分析的方法计算分区结果。然后,利用节点的无功裕度在电网拓扑中的分布,将各分区内无功裕度最小的节点作为无功源配置点。最后,采用Matlab软件对IEEE30节点系统进行了仿真,分别将所提方法与＂未分区、直接按照无功裕度大小配置＂的方法作比较。结果表明,该方法在应对临界状态时系统的无功控制更加可靠,故其对于提高系统电压的稳定性效果更好。