基于STATCOM的风电场无功补偿技术

本文结合风电场对无功功率的需求特点,提出基于SVPWM调制的直接电流控制法的STATCOM无功补偿技术,并针对容量为350kvar的STATCOM的主电路参数进行设计和实验仿真。仿真结果表明：采用基于SVPWM调制方式的直接电流控制法,STATCOM在负载突变的情况下也能够连续、平滑地补偿负载所需的无功功率;具有开关频率固定、直流侧电压利用率高、产生的补偿电流谐波小的优点。     

基于DSP单相SPWM逆变电源调制方式研究及实现

对单相全桥电压型SPWM逆变电源的3种调制方式进行了分析研究,并对3种调制方式下逆变器输出SPWM电压波形进行谐波分析,介绍了利用数字信号处理器TMS320F240实现其中一种性能优越的调制方式用于SPWM逆变电源,其输出电压谐波小,对称性好.     

基于附加调制电压的链式逆变器直流电压平衡控制

首先推导了稳态情况下链式逆变器各子模块直流电容电压变化量与附加调制电压的数学关系式,揭示了基于附加调制电压的直流电压平衡控制策略的控制原理,并指出了其三种控制方式,对其控制复杂度、解耦特性、调节能力进行了分析。基于无功电流分量定向的附加调制电压的控制方式,分析了控制参数与均压效果的定量关系,给出了链式逆变器子模块直流电压均衡控制策略及控制参数的设计思路。最后,采用PSCAD/EMTDC建立了仿真模型,仿真结果表明了相关分析的正确性。     

两种零空间矢量放置调制策略的分析

逆变电源采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制时,每个扇区中零空间矢量的选择和作用时段会影响到逆变器输出电压谐波性能.选取使逆变器输出线电压对称和不对称的零空间矢量两种调制策略,对两种调制策略下零矢量放置方式以及相应的逆变器相桥臂参考电压波形和输出电压谐波分布及含量进行了理论和仿真分析,并利用某三相400 Hz逆变电源进行了实验验证.仿真分析和实验结果表明,不对称的零空间矢量调制策略谐波性能更优.本文的分析方法对其他零矢量放置方式的分析具有一定的借鉴意义.     

串并联补偿式UPS电源控制策略的研究

详细分析了串并联补偿式UPS电源的控制策略和指令信号检测方式。通过研究谐波和无功功率检测技术,以三相电路瞬时无功功率理论为基础实现了对谐波和无功电流的实时补偿。在电源电压不是额定值且含有谐波电压、负载有谐波电流和无功电流的情况下,电源输入电流被控制为正弦波、功率因数为1,负载电压被控制为额定值正弦波。仿真结果验证了该控制策略的正确性。     

基于坐标变换电压跟踪型逆变电源的优化设计

针对在大功率器件中,三相电压型逆变电源系统输出电压谐波含量较高的问题,设计了一种新型闭环控制策略.三相逆变电源利用了坐标变换的思想实现恒压恒频,将单极性倍频SPWM调制方式与闭环反馈控制方法相结合实现电压型跟踪的方式,结合LC滤波电路,降低负载相电压的谐波含量.通过搭建仿真模型进行对比实验,在闭环电压跟踪型系统中,带动线性负载时确定的最优调制比m=0.75;当突加感性负载时确定的最优调制比m=0.88,当突加容性负载时确定的最优调制比m=0.71.然后用傅里叶快速变换分析工具进行谐波分析,结果证明新型的控制方法能更好地抑制谐波以及改善电压波形.     

SPWM逆变电源输出谐波分析及抑制方法研究

在SPWM逆变电源输出电压中含有丰富的高频谐波成分,高频谐波在用电设备中引起严重的电磁干扰问题,降低了系统运行的可靠性。通过对SPWM逆变电源的输出谐波分析,提出了一种采用随机调制进行谐波抑制的方法。该方法能使逆变电源的输出电压频谱连续分布而不影响基波分量,使逆变电源的输出谐波能量分布更加均匀,从而降低输出谐波的峰值幅度,减小设备所产生的电磁干扰。通过Simulink软件仿真和实验测试,表明采用随机调制后SPWM逆变电源输出谐波峰值幅度降低了约10 dB。     

基于余弦调制滤波器组的电力系统谐波分析

谐波对电力系统和用电设备产生严重危害和影响,因此谐波的分析非常重要。分析滤波器组能将信号的各个频率成分分解出来。本文提出了基于多速率余弦调制滤波器组的谐波分析方法,将电压或电流等信号分解为基波和高次谐波并进行了理论上的分析,采用Matlab软件进行仿真。     

变电站电压无功和谐波综合控制分析

为避免投入电容器补偿无功不足时造成变压器低压侧谐波电流放大,提出了基于变压器低压侧电压总谐波畸变率(THDU)、低压侧母线电压和功率因数的电压无功谐波综合控制策略的27区法,并具体描述了综合控制策略的实现方案。通过在PSCAD/EMTDC环境下对各种运行方式的仿真分析,验证了该控制策略的有效性和合理性,在调整电压和无功的同时有效地抑制了谐波放大。     

计算与抑制变频调速异步电动机稳态谐波电流与转矩的方法

通过分析异步电动机变频稳态运行时的谐波磁场,得到了电机谐波电流与脉动转矩的计算方法。研究表明,PWM波中3的整数倍谐波电压将不在电机中产生谐波电流、谐波转矩,而3K-1次谐波除了与3K-2次谐波电压一样产生相应的谐波电流、脉动转矩外,还产生制动性质的附加转矩及损耗,实验表明计算结果是可靠的。文中还提出了抑制谐波电流和脉动转矩的方法,如在SPWM生成中,采用较大的3的整数倍调制比。     

基于等脉宽调制的分布式光伏发电逆变装置的仿真分析

逆变器是分布式光伏发电系统的重要组成部分,为了得到更好的正弦交流电,减小其谐波含量,建立了基于等脉宽调制的分布式光伏发电逆变装置,讨论了等脉宽调制的原理及其计算方法,研究了不同占空比下的输出电压和电流的波形,通过MATLAB仿真软件分析了输出电压和电流的谐波特性.仿真结果表明,利用等脉宽调制方法得出的输出电压和电流的谐波较小,等脉宽调制逆变电路的谐波特性优于PWM脉宽调制逆变电路.     

级联多电平分布式开关电源调制方法研究

针对级联型逆变器结构的分布式电源的应用,提出了一种基于阶梯波的交流母线分布式电源电路.通过将具有不同相移的逆变单元输出的方波叠加,得到阶梯波交流母线电压输出.文章讨论了级联多电平逆变器的几种典型的阶梯波调制方法,提出了一种改进的等宽方波调制法.采用该调制方法的三单元逆变器母线电压的谐波含量降到了基波电压幅值的9.8%.使用该调制法的具体电路结构,最后通过了仿真实验验证.     

削弱永磁风力发电机电势谐波的极宽调制方法

为削弱永磁风力发电机电势谐波的影响,提出一种极宽调制方法,通过优化发电机结构,提高气隙磁场的正弦化程度来改善发电机电势波形的质量.用ANSOFT软件分别对传统贴面式永磁发电机和新型极宽调制式永磁发电机进行有限元分析,研制了两种转子结构的永磁风力发电机样机,并构建电势波形检测系统进行实验研究.通过实验分析表明,有限元分析结果与样机实验结果一致,极宽调制永磁风力发电机能明显削弱电势谐波,从而证明了利用极宽调制方法削弱永磁风力发电机电势谐波是有效和可行的.     

双三电平STATCOM的建模与仿真分析

利用开关函数的概念，建立了由2个三电平逆变器和1个输出耦合变压器构成的双三电平STATCOM的数学模型，并对其直流电压波形和交流侧输出电压和电流波形进行了仿真分析．仿真结果表明在工频方波调制方式下，通过合理选择电感和电容参数可获得谐波含量较小的电压和电流波形，从而可用低频大功率开关器件构成开关损耗尽可能小且对电网谐波污染小的高压大容量STATCOM装置．同时，所建立的数学模型及分析方法可推广应用于其它类似结构的电力电子电路的理论分析与仿真研究中．     

不等极弧结构永磁同步电机噪声和转矩特性

对转子采用表贴式不等极弧结构的车用永磁同步电动机的转矩和噪声特性进行综合分析.通过试验测得其在有风扇和无风扇负载运行时的噪声频谱,诊断噪声源的主要频率成分.根据离散傅里叶分解理论,推导出单极极弧系数不等和相等2种结构下转子磁动势的谐波分布,得到单极极弧系数不等结构电机主要电磁力波的幅值和频率.结果表明,单极极弧系数不等结构虽然有效地降低了齿槽转矩幅值,但同时引入了更多的转子磁动势谐波分量;当转子结构对称时,转子永磁体磁场只存在奇数次谐波,而当转子结构不对称时,不但会产生偶数次谐波分量,还可能会出现分数次谐波分量,使径向电磁力波幅值增大,从而导致电机振动噪声特性变差.通过有限元计算证实了理论推导的正确性,并总结了原方案电机电磁噪声较大的原因.     

汽轮发电机电磁场有限元分析应用

应用有限元计算方法实现汽轮发电机电磁场分析,可以直接观看电机磁力线和磁密分布情况,结合图表处理得到磁密波形、电压波形及空载特性曲线,对电压波形进行谐波分析,提取基波和谐波,从而方便地算出波形畸变率、电话谐波因数．以一台65MW汽轮发电机作为实例,对有限元计算结果及样机试验数据对比分析,验证了有限元计算结果的准确性,为汽轮发电机设计引入有限元计算方法提供了有价值的参考．     

交流异步电动机SVPWM变频调速的研究

分别用同步调制、异步调制、混合调制三种方法实现电压空间矢量脉宽调制型逆变器,在一台三相异步电动机上进行了试验调试,实验结果表明:与同步和异步调制相比,混合调制时电机电流的谐波小,电压利用率高,电机的高频噪声低.     

对称升余弦键控调制波形优化

对称升余弦键控(symmetric raised cosine keying,SRCK)调制是一种新型的非单频波数字调制方法.SRCK信号具有高能量集中度和高频带利用率等优点.针对SRCK信号频域谐波线谱成分严重影响其边带抑制能力,且从SRCK已调波形样本的表达式无法得到SRCK信号的功率谱闭式解的问题,提出一种采用正交正弦基拟合去除其谐波线谱的波形优化方法.理论推导和仿真分析表明该方法可以去除SRCK信号谐波线谱,并使其边带抑制性更好,带宽更窄,优化后的SRCK信号解调性能增强.该研究为实现SRCK信号与现有调制方式的信号共带传输奠定了基础.