局域电网电能质量综合补偿系统的设计与分析

针对供电系统存在的电网电压跌落及电压波动、功率因数低、大量的高次谐波等问题,提出了一种电能质量综合补偿系统的设计方案,给出了系统硬件结构,基于瞬时无功功率理论分析了α-β坐标中电压发生畸变及不对称情况下的检测算法,并对该检测算法进行了仿真实验。实验结果表明,该电能质量综合补偿系统在0.02~0.1 s时能实时地检测出电压跌落的起始时刻、终止时刻及跌落幅值大小;可较好地检测出合成电压信号中的谐波电压,数据检测和计算处理基本没有造成时间上的延迟。     

模糊PID控制策略在动态电压恢复器中的应用研究

针对动态电压恢复器采用前馈控制方法和PID控制方法处理电压跌落问题的不足,提出了一种模糊PID控制策略。该控制策略实现原理:当电网电压检测系统检测到供电端电压发生跌落时,使动态电压恢复器投入到电网中运行;由标准信号产生模块产生与电网电压同步的标准正弦信号,用该信号与实际电网电压进行比较;然后通过模糊PID控制器调节得到需要实际补偿的电压给定信号,并利用控制环节生成逆变器所需要的PWM信号,通过驱动电路去控制逆变器功率开关的通断;逆变器输出电压经滤波后通过串联变压器注入电网,产生补偿电压用于抵消电网电压的波动。仿真结果验证了该控制策略的有效性。     

矿用动态电压恢复器优化组合补偿策略

针对长时间电压跌落下矿用动态电压恢复器直流链路电容储能利用率较低的问题,提出了一种从完全补偿法到同相补偿法的优化组合补偿策略,即2种补偿策略之间平滑缓慢过渡,从而抑制跌落时刻的负载电压畸变,降低动态电压恢复器注入电压幅值,延长动态电压恢复器的补偿时间。实验结果表明,该策略在平衡和不平衡电压跌落条件下均能正确可靠地补偿电网电压跌落。     

经验模态分解及Hilbert谱分析在电压闪变检测中的应用

文章应用基于经验模态分解（EMD）和Hilbert谱分析的Hilbert-Huang变换,进行电压波动与闪变信号的分析与检测,并对应用中的一些问题进行了探讨;应用研究表明,对暂态闪变信号进行EMD分解,再对得到的各IMF分量求HHT谱,可以精确地检测到暂态电压波动发生的时刻和终止的时刻;采用Hilbert-Huang变换进行电压闪变调幅波信号的包络解调,可以避免电网工频高次谐波对解调的影响,从而提高闪变分析的精度;所作的一些尝试表明,应用Hilbert-Huang变换分析电压闪变信号是可行的和有效的.     

改进型单位功率因数谐波检测算法在三相并联型APF中的应用研究

为了降低电网电压不对称或畸变对UPF谐波检测算法的影响,通过引入锁相环电路的改进型UPF谐波检测算法产生基波正序电压,对有功功率进行修正,抑制了电压畸变的影响,同时提高了检测的实时性。在Matlab上对补偿前后电源侧电流波形进行对比研究,验证了改进型UPF谐波检测算法的可行性。实验结果表明,采用改进算法后,电源侧电流谐波成分中谐波含量最高的5次谐波含量由补偿前的22.8%降低为补偿后的8.1%,负载电流主要次谐波成分得到了有效抑制,实现了抑制谐波的目的。     

一种电网电压信号的快速测量方法

电压是电网的重要参数之一,快速测量电网电压能预防某些电力系统事故发生.分析了传统电网电压交流测量方法在快速性与准确性之间存在的矛盾,提出了一种基于两点采样,能较好协调快速性与准确性的电网电压信号测量方法.该算法先将滤波处理后的电网电压信号送入微处理器,分别在t1处和2t1处进行采样,将采样后的数据利用所提算法进行计算处理,最终获取电网电压信号.基于该算法思想,设计了检测硬件电路和算法程序,进行了实验验证.500次试验结果表明,该测量方法能在2t1(小于等于1ms)的时间内快速测量出电网电压值,测量误差小于0.5％,具有速度快、精度高的特点,适用于电网电压的快速准确测量.     

一种新型的并联型单相有源电力滤波器

通过分析并联型有源电力滤波器的工作原理和系统结构,本文提出一种新型的电流闭环预测控制策略,相比于传统的PI控制、滞环控制和预测控制算法,该预测策略能减小计算量,并降低模型的复杂度。同时,谐波电流检测电路采用单相电流延迟60°构造三相电流d-q变换法,获取逆变主电路的参考电流。该滤波系统还引入PI外环以稳定直流侧的电容电压。最后,采用S imu link的电力系统分析模块进行仿真。结果表明,该滤波系统可有效检测高次谐波分量,迅速补偿谐波电流,同理论分析一致。     

激光器电压调制驱动与锁相放大电路的研究

为解决光频漂移对气体浓度检测的影响,根据分布反馈式半导体激光器的波长可调制特性,设计了一种激光器电压调制驱动与锁相放大电路。该电路的电压调制驱动电路输出波形是2 Hz的锯齿波和2 kHz的方波的叠加,其中:2 Hz的锯齿波使激光器的中心波长缓慢扫过气体吸收中心线,确保气体吸收光强;2 kHz的方波一方面对激光器的波长进行二次微量调节,另一方面作为谐波检测的同步信号。锁相放大电路则对不受激光器波长漂移的激光调制信号3次谐波进行锁相放大。Matlab仿真结果表明,该电路的输出与模拟气体浓度吸收光强函数的幅值成比例,同时证实了检测3次谐波的可行性。     

一种基于DSP的电压补偿算法的设计

为了保证对电压质量要求较高的敏感负载正常工作,需要及时补偿供电系统的电压波动以维持用户电压稳定.根据这一目的提出一种快速电压补偿算法,该算法使控制电路能够迅速检测出电压波动并输出补偿信号.利用数字处理芯片TMS320F2812实现该算法,并进行了控制系统的相关设计.实验结果证明该算法以及采用的控制器能够快速检测出电压波动量,并驱动功率电路实现电压的及时补偿.     

一种基于瞬时无功功率理论的谐波电流实时检测新算法

介绍了传统的基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测算法;针对谐波检测环节产生的时延问题,提出了一种基于传统的瞬时无功功率理论、通过增加预置补偿角来消除时延的谐波电流实时检测新算法。Matlab动态仿真结果表明,利用增加预置补偿角的新算法进行谐波检测补偿效果较好,补偿后的电流波形接近正弦波,实现了谐波的实时检测,验证了该算法的可行性和有效性。     

动态电压恢复器检测算法的研究与仿真

介绍了动态电压恢复器的基本工作原理和现有的电压暂降检测方法,在此基础上提出了一种基于最小二乘法的检测算法.该算法能够在电网电压出现三相不平衡暂降时,快速分离出基波正序分量,并结合补偿策略得到所需的电压补偿量,实时性较强.     

电压补偿在变频调速系统中的应用研究

针对异步电动机在恒压频比控制策略下低频启动时重载启动转矩不足的问题,提出在交交变频调速系统中采用电压补偿措施来提高电动机的带载能力;介绍了电压补偿原理及补偿值计算公式,通过仿真实验对无电压补偿和有电压补偿时的频谱、转速、转矩及电动机具有不同负载时的电压补偿效果进行了对比。仿真结果表明,电压补偿在变频调速系统中具有良好的补偿效果:①在有电压补偿的情况下,定子输出电压谐波含量较大,波形对称性较好,电动机带负载能力较强。②电动机负载越大,其稳态运行时的转速越小,而启动转矩大小不变,转速的降落基本保持恒定。     

新型滤波器在动态电压恢复器中的应用研究

在分析目前应用较多的电压峰值检测法、傅里叶变换法、小波变换法、d-q变换法和pqr瞬时功率法等电压暂降检测方法的基础上,提出了基于瞬时无功功率理论的动态电压恢复器检测算法;针对传统的一个ButterWorth低通滤波器存在实时性差的问题,设计了采用一个带阻滤波器和一个高截止频率ButterWorth低通滤波器串联而成的新型滤波器。Matlab/Simulink仿真结果表明,该新型滤波器能够在保证精度的基础上将检测时间缩短到约1/3个基波周期,提高了电压暂降检测的实时性。     

基于改进型能量算子的电压暂降快速检测方法

为了准确定位电压暂降扰动和精确测量暂降幅值, 提出了一种将新型Teager能量算子(NTEO)和有效值算法结合进行暂降检测的新方法。通过引入分辨率参数i对Teager能量算子（TEO）进行改善, 得到抗噪性能更优越的NTEO算法, 利用NTEO算法定位电压暂降扰动起止时刻, 并采用有效值（RMS）方法对所定位的暂降进行幅值测量。仿真结果表明, 该算法与小波变换相比实时性更强, 并弥补了TEO抗噪性能较差和RMS方法不能准确定位扰动的不足, 能够快速、准确地检测到电压暂降。     

一种煤矿电能质量控制装置谐波检测算法的仿真及实现

为满足煤矿电网动态补偿谐波时需要准确、实时检测出谐波电流的要求,提出了一种基于坐标变换的离散傅立叶变换滑窗迭代电力谐波检测算法。该算法能够实时准确地检测出谐波参考指令电流,提高了系统的实时性、抗干扰性及检测谐波的同步性,而且具有计算量小、应用灵活、易于工程实现等特点。理论分析、仿真及DSP实现结果表明,该算法能够准确、可靠、实时地提取谐波指令电流,检测谐波效果理想。     

基于改进同步坐标变换的电压凹陷检测方法

提出一种新的基于改进同步坐标变换的电压凹陷检测方法。该方法针对单相凹陷,只需单相电压数据,对凹陷电压及其导数进行同步坐标变换,然后再对变换的结果进行低通滤波,得到含基波幅值和相位的直流分量。该方法不需对电网电压锁相,只需两个采样点数据就可准确求出基波的幅值和相位,所检测的凹陷起始时间没有延时,截止时间误差小。该方法原理简单,计算量小,具有工程实用意义。     

单相有源前端直流电压脉动研究

单相PWM整流器作为串联H桥多电平变频器的有源前端,可以满足矿井提升机对电气传动系统能量双向流动能力的要求,但是其输出2次脉动电压使得网侧电流存在3次谐波。针对上述问题,提出了一种稳态误差前馈补偿的方法,即将输出直流电压的二倍频正弦误差信号补偿至直流电压给定信号,以减小电压脉动对电网电流畸变的影响。仿真及硬件实验验证了该方法的有效性。     

基于小波变换的电压暂降实时检测方法

电压暂降是最严重的电能质量问题之一,准确、快速地检测电压暂降特征值是实现电压暂降有效补偿的前提。提出了一种基于离散小波变换的电压暂降实时检测方法。该方法从电压过零点开始对电压信号进行1/4个工频周期的采样,对采样信号作预处理,进行离散小波变换获取高频系数向量,并重构高频系数向量得到与采样信号等长的高频系数向量d1,通过d1的模极大值及其极值出现对应的时刻,确定电压暂降幅值及起始时刻。该方法原理简单,易于实现,暂降时延不大于2.5 ms,满足动态电压恢复器对暂降检测实时性的要求。     

复合比例谐振控制在多逆变器并网系统中的应用

为了消除电网背景谐波对多逆变器并网的影响,采用基波准比例谐振(Quasi Proportional Resonant,QPR)环并联特定谐波补偿环的综合控制策略进行控制.首先建立多台逆变器并网闭环模型,并通过对比传统谐波补偿控制策略和复合比例谐振控制策略的闭环传递函数波特图变化曲线,分析特定谐波补偿器对多逆变器并网时入网电流品质的影响;然后利用Matlab/Simulink软件对所提出的控制策略进行了仿真.仿真和实验结果表明所提出的复合比例谐振控制策略能够更好地对基频处正弦指令信号实行无差跟踪,同时增强对系统在3、5、7次谐波频率处入网电流的抗干扰能力.