三相UPS的一种新型锁相方法

文中提出了一种基于瞬时功率理论的三相UPS锁相方法,这种方法通过消除瞬时功率的直流分量而达到锁相目的。该锁相环带有正序分量检测环节,能够在市电电压不平衡情况下实现对其基波正序分量的锁相。仿真及实验表明了该锁相系统的良好性能。     

虚拟瞬时功率应用于数字锁相环设计与分析

传统锁相环无畸变电压的抑制能力,在畸变电压条件下易造成误动作,为此提出基于虚拟瞬时功率数字锁相方法。该方法通过对虚拟瞬时功率信号低通滤波与变参数PI控制,得到参考电流信号,利用其相位超前基波正序电压90°这唯一稳定点对基波正序电压进行锁相。在电压畸变条件下,该方法能够快速准确跟踪A相基波正序分量的相位。仿真与实验结果表明,该锁相方法动态响应速度快,稳态精度高,对电压畸变有很强的抑制能力。     

电网非理想情况下的同步锁相技术

电网电压同步锁相是并网逆变系统的关键技术之一,当电网电压出现不平衡时,同步旋转坐标系d,q轴上含有二倍频分量,导致传统同步锁相技术不能准确检测出电网基波正序电压相位信息。在分析d,q轴二倍频分量产生原因的基础上,提出将q轴分量通过FIR滤波器移相90。后注入d轴来消除二倍频分量的影响,从而获得理想的电网基波正序电压相位信息。分析所提锁相环(PLL)的工作原理,给出其实现方法,探讨该方法在单相系统中的应用,并通过合理设计PLL控制参数来抑制谐波对PLL性能的影响。仿真和实验表明,该方法在电网电压不平衡、频率变化、单相系统及电网电压畸变情况下,能准确检测出电网基波正序电压的相位。     

基于光伏并网逆变系统的改进锁相环设计

针对光伏并网系统中的传统锁相环在电网电压不平衡的情况下存在的锁相精度不高的问题,提出了一种能快速、精确地提取电网电压相位的一种双二阶广义积分锁相环(DSOGI-SPLL)。系统通过采用双二阶广义积分和标准的三相锁相环有效地过滤电网电压负序分量,从而提取出电网电压正序分量,达到精确检测电网电压正序分量的相位的目的。最后,对电网电压两相跌落和三相不平衡跌落分别进行仿真,采用DSP样板对仿真进行验证。仿真实验结果表明,该锁相环能够向并网逆变器提供更精确的控制基准,提高了并网发电系统并网的稳定性和有效性。     

分布式发电系统电网同步锁相技术

电网同步锁相是大规模可再生能源分布式发电系统并网运行需要解决的关键问题之一。为实现快速准确的电网同步,提出一种基于交叉解耦频率自适应复数滤波的锁相方法,分析其工作原理,建立其频域数学模型和时域数学模型,阐明电压正序分量和负序分量解耦的机理,从特征值角度对其稳定性和动态性能进行评估,给出离散域数字化实现方法,并对其在单相系统中的应用进行了探讨。最后在电网电压畸变/不平衡情况下对所提锁相方法进行了实验测试,结果验证了该锁相环的有效性。     

一种新的基于DSP的高精度UPS锁相技术

本文结合锁相环的原理针对全数字化控制的UPS系统,研究了利用DSP TMS320F240实现高精度锁相的数字锁相环的原理与实现方法.所给出的锁相方法中利用DSP的捕获中断和周期中断读取市电和逆变输出的相差,经PI调节器输出一个载波周期的补偿量,通过动态改变载波周期值实现逆变输出对市电的动态跟踪,理论上相差分辨率可高达0.72°.文中给出了硬件实现电路及程序流程图,建立了z域的线性化模型.为验证本锁相方法,研制了一台220V/50Hz/1.4KW的样机.仿真和实验结果验证了该方案的可行性.     

虚拟瞬时功率数字锁相法应用于谐波检测研究

对传统基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法进行了改进,提出d-q谐波检测方法.该方法中锁相环性能直接影响其谐波检测性能.由于传统锁相环无畸变电压抑制能力,在畸变电压条件下不能准确跟踪所需相位信息,为此提出一种基于虚拟瞬时有功功率数字锁相方法,该方法在电压畸变条件下能够快速跟踪电压基波正序分量的频率和相位,能够很好地抑制电...     

电网不平衡下双同步坐标系锁相环方法研究

针对PWM整流器或光伏逆变器等应用中,在电网不平衡条件下对电网电压基波正序分量的检测存在较大的误差。提出了采用双同步坐标系锁相环(DSRF-PLL)方案,可以在电网电压不平衡的情况下消除传统的同步坐标系锁相环系统存在的误差。通过将电网电压矢量的正序和负序分量转化到DSRF中,形成一个解耦网络可以完全分离正序和负序分量。由此得到的DSRF-PLL即使在电网不平衡或者频率变化的情况下也可以快速、准确地检测正序电压的相位,同时可以计算得到正序、负序电压矢量分量的幅值和频率。对所提出的锁相环方案进行了详细的理论介绍和方案设计,并且实验测试表明DSRF-PLL在电网不平衡条件下具有较好的锁相能力,验证了该方案的有效性,对工程应用具有一定的指导意义。     

基于DSP的高精度UPS锁相技术

为了保证UPS由逆变输出转市电旁路时的可靠切换,其输出电压和电网电压的频率、相位应时刻保持一致。本文针对全数字化控制的UPS系统,结合锁相环原理,研究了利用TMS320F240型DSP实现高精度锁相的数字锁相环原理与实现方法。该方法利用DSP的捕获中断和周期中断读取市电和逆变输出的相位差,经PI调节器输出一个载波周期的补偿量,通过动态改变载波周期值实现逆变输出对市电的动态跟踪,理论上相位差分辨率可高达0.72°。文中给出了硬件实现电路及程序流程图。实验结果验证了该方案的可行性和有效性。     

一种用于光伏并网逆变器的高性能锁相环设计

针对光伏并网系统中的传统锁相环在电网电压不平衡、频率扰动以及相位突变情况下存在的锁相性能下降的问题,提出了一种能快速、准确地提取电网电压相位的锁相环设计方案。该方案采用双二阶广义积分器环节,在准确获取电网电压正序分量的同时有效滤除负序分量,达到提高响应速度、降低稳态误差的目的。基于理论分析,搭建仿真模型对所提出的算法进行仿真研究并在100k W光伏并网逆变器上进行实验验证。仿真和实验结果表明,该锁相环能够在电网电压跌落、频率扰动以及相位突变等情况下快速准确地提供基波正序电压相位,有效提高了光伏并网系统的控制性能。     

非常规大功率不间断电源的研制

不间断电源(UPS)已得到广泛应用,但对某些特定的应用场合或用电设备,普通UPS不能满足需要.介绍了一种单相输入、三相输出的大功率非常规UPS,它将单相交流220 V输入变换为三相交流380 V/220 V输出.简单介绍了该电源的工作原理、功能特点,详细描述了其主要技术难点,全面介绍了主要技术参数的设计方法.最后给出了...     

基于瞬时无功理论的单相逆变电源并联控制技术

提出了一种适用于光伏发电系统或大容量UPS系统的高性能逆变器并联的控制方案.该控制技术利用FPGA产生各并联逆变器SPWM调制波的频率和相位,并确保输出电压同步.把单相交流电压、电流构造成三相交流电压、电流,根据瞬时无功理论计算方法变换成2个直流分量,再用同步d-q变换得到有功电流和无功电流,利用DSP使2台逆变器并联...     

基于DFT的无锁相环三相有功电流实时检测方法

在基于瞬时无功功率和傅里叶变换等的单相、三相电路谐波检测方法中,检测性能受锁相环的输出信号误差制约,而不带锁相环的检测方法难以分离基波有功、无功电流.考虑电网电压不对称且畸变的情况,文中提出一种基于迭代DFT变换的无锁相环三相有功电流、无功电流检测方法.利用αβ变换将三相变为两相,并将α轴和β轴分量构成复数,经迭代DF...     

一种改进型ip-iq三相畸变电流检测法的仿真研究

有源电力滤波器是用于对电力系统谐波、无功及负序电流进行动态综合补偿的装置,其中的畸变电流检测电路是决定补偿性能好坏的重要环节.本文首先阐述了基于瞬时无功功率理论的ip-iq法基本原理.在此基础上,提出了一种无锁相环（PLL）的iq-iq畸变电流检测法,可以消除由于PLL而产生的相移偏差.理论分析和MATLAB仿真结果均表明,在三相负载对称或不对称的情况下,改进后的ip-iq法能更准确地检测出三相畸变电流,验证了该方法的有效性和优越性.     

UPS电源在民用建筑中的应用

从目前应急电源在建筑电气领域中的应用,说明配置UPS的重要性。介绍了UPS的种类和特点,并以单相输入/单相输出、三相输入/三相输出、三相输入/单相输出的UPS为例,说明供配电时要注意的事项。给出了UPS机房设计的要求,以期引起大家的重视。     

无锁相环i_p-i_q检测任意次谐波电流的新方法

电力有源滤波器是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其关键的环节是实时准确地检测出谐波电流。为了检测出任意次谐波电流,消除其对电网的危害,提出了基于瞬时无功理论的无锁相环ip-iq检测方法,该法可检测三相三线制不对称系统任意次谐波的正、负序分量,并将其相加得到任意次谐波电流,而无锁相环ip-iq检测法中的变换矩阵中的频率换为一个固定值可省去传统ip-iq检测方法中锁相环,简化了电路。理论分析表明,ip-iq变换过程中频率偏差不影响检测结果,且可通过设置变换矩阵频率实现对任意次谐波的检测。仿真结果证实了本文所提出新方法的准确性。     

基于一种改进型ip-iq法的三相畸变电流检测研究

阐述了基于瞬时无功功率理论的ip-iq法基本原理,提出了一种无锁相环（PLL）的ip-iq畸变电流检测法,可以消除由于PLL而产生的相移偏差。理论分析和MATLAB仿真结果均表明,在三相负载对称或不对称的情况下,都能准确地检测出三相畸变电流,验证了该方法的有效性和优越性。     

基于瞬时无功功率理论的新型谐波检测算法

为降低谐波提取环节的运算量,快速、准确地检测出三相系统的谐波电流,本文在传统的基于瞬时无功功率理论的id-iq法基础之上,提出了将谐波检测环节中锁相环的鉴相部分与Park变换相结合的新型谐波检测算法。所提方法不使用电压信息直接提取谐波,消除了传统方法中由于电压畸变、不对称和电压采集所带来的检测误差,且鉴相环节和Park变换相结合,节省了运算时间。与基于广义积分器和传统id、iq法的谐波检测算法相比,该方法可以更为快速准确地提取谐波。通过仿真和实验,验证了该谐波检测方法的正确性和优越性。     

基于鲁棒锁相环的谐波环境下电能计量方法

为解决电网谐波污染造成电能计量表计误差问题.提出了一种基于鲁棒锁相环的谐波环境下电能计量方法.分析了该锁相环的系统结构,并证明系统输出能收敛于外输入信号的基波瞬时幅值和瞬时相位,且它对于输入信号基本频率的小变化是鲁棒的.利用该锁相环能实时跟踪输入的基波分量和总的谐波分量,并能准确获得基波的频率/周期.在此基础上,结合积分平均功率法,可得到基波有功功率、总谐波有功功率,还能得到基波无功、电压总谐波畸变率、电流总谐波畸变率等指标.仿真结果证明该方法在谐波环境下电能计量具有较高的精度,总有功功率误差小于0.2%.     

基于TMS320F2812的UPS并机控制技术

为实现30kVA三相UPS并联运行,提出了一种基于TMS320F2812的并机控制方案。它采用了一种通过两级锁相实现相位同步的方法,通过计算无功功率差,实现对输出电压幅值的调节,从而实现并机系统中较高精度的同步和均流。试制了并机控制系统样机,实验结果验证了该方案的可行性。