基于多层次模糊综合评判的谐波综合责任评估指标

准确划分谐波责任是有效实施谐波管理的前提,针对现有谐波责任评估指标存在各频次谐波责任评估结果无法统一,电压电流分责结果相异甚至矛盾的问题,统筹考虑各次谐波电压、谐波电压总畸变、各次谐波电流和谐波电流总畸变的评估结果,结合主观层次分析法确定相关权重,提出基于多层次模糊综合评判法的谐波综合责任评估指标,给出谐波电压总责任、谐波电流总责任和谐波综合责任三种评估结果,并通过IEEE 14标准测试系统验证该指标量化系统和用户谐波责任的可行性。     

基于dq坐标变换的畸变电流矢量检测法

非线性负荷电流谐波抑制及无功补偿的一个重要手段是采用有源电力滤波器，其中关键环节在于实时准确地检测出谐波和无功电流。提出了基于dq坐标变换畸变电流的矢量检测法，其基本原理是对基于dqo坐标系下广义瞬时无功理论和检测方法进行简化，运用单矢量和双矢量投影的方法，检测出负荷电流的基波正序分量。该方法在系统电压对称或畸变的情况下，均可准确快速地检测出负荷电流畸变量，从而使装置对荷电流谐波及无功进行有效补偿，还运用软件PSCAD／EMTDC进行仿真，结果表明该检测方法是准确可行的。     

一种新型并网逆变器电流控制策略的研究

针对并网逆变器采用传统滞环空间矢量控制时存在的交流侧电流谐波总畸变率（Total Harmonic Distortion,THD）相对较大的缺点,提出分段控制的改进思想,即通过对交流侧误差电流矢量模值大小判断后,交替使用滞环控制与滞环空间矢量控制。给出电压合成矢量和交流误差电流矢量的空间划分方法,以及分段控制下开关状态的选择原则。利用Matlab/Simulink对改进前后的控制方案进行对比,结果表明改进后的控制策略不仅可以实现单位功率因数并网,还可以达到在减少开关损耗的同时,有效地降低交流侧电流谐波总畸变率（THD）。     

基于空间电压矢量的电压前馈死区补偿方法研究与实现

为减小逆变器死区效应引起的电压、电流畸变及电机转矩脉动的影响,提出一种基于空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）的电压前馈型死区补偿方法。该方法依据电流环的给定电流来确定电流矢量的位置;并以此加入电压前馈来削弱逆变器输出的5、7次谐波电流,从而减小谐波电流对电机电磁转矩脉动的影响。永磁同步电机系统死区补偿仿真及试验结果验证了该方法的有效性。     

基于空间电压矢量的电压前馈死区补偿方法研究与实现

为减小逆变器死区效应引起的电压、电流畸变及电机转矩脉动的影响,提出一种基于空间电压矢量脉宽渊制(SVPWM)的电压前馈型死区补偿方法.该方法依据电流环的给定电流米确定电流矢量的位置;并以此加入电压前馈来削弱逆变器输出的5、7次谐波电流,从而减小谐波电流埘电机电磁转矩脉动的影响.永磁川步电机系统死区补偿仿真及试验结果验证了该方法的有效性.     

一种新型并网逆变器电流控制策略的研究

针对并网逆变器采用传统滞环空间矢量控制时存在的交流侧电流谐波总畸变率(Total Harmonic Distortion,THD)相对较大的缺点,提出分段控制的改进思想,即通过对交流侧误差电流矢量模值大小判断后,交替使用滞环控制与滞环空间矢量控制.给出电压合成矢量和交流误差电流矢量的空间划分方法,以及分段控制下开关状态的选择原则.利用Mat lab/Simul ink对改进前后的控制方案进行对比,结果表明改进后的控制策略不仅可以实现单位功率因数并网,还可以达到在减少开关损耗的同时,有效地降低交流侧电流谐波总畸变率( THD).     

一种基于空间矢量的APF直流侧电容电压设计和优化方法

并联型有源电力滤波器(SAPF)的直流侧电容电压直接影响谐波补偿性能。合理的电容电压设定值既可以保证补偿效果,又可以降低直流侧电容的耐压值选取要求。针对三相并联型有源电力滤波器直流侧电容电压优化设计这一问题,通过对典型的负载条件下谐波电流进行分析,推导出在完全补偿谐波电流的情况下变流器的输出电压矢量值。基于空间矢量脉冲宽度调制方式(SVPWM),分析了直流侧电容电压选取方法。仿真结果验证了该方法的有效性。     

负序及谐波畸变电网电压下双馈风力发电系统的改进直接功率控制策略

由于定子直接连接到电网,电网电压中的负序和谐波分量会严重恶化双馈风力发电机(DFIG)系统的运行性能,导致系统输出总电流三相不对称及谐波畸变、总输出有功功率及无功功率波动等,使得DFIG系统无法安全稳定可靠运行,且输出风电质量下降。同时考虑负序和谐波电网下DFIG系统机侧变流器和网侧变流器的运行状态,以改善DFIG系统总输出电流或功率质量为目标,研究基于二阶矢量积分器(SOVI)的DFIG系统网侧和机侧变流器改进直接功率控制(DPC)策略,改善DFIG系统的运行性能。实验结果验证了所提出的负序和谐波畸变电网电压下DPC策略的正确性及有效性。     

有源电力滤波器控制技术的研究与应用

有源电力滤波器(APF)的控制包括补偿电流控制以及直流侧电容电压的控制两部分,在对空间电压矢量脉宽调制(PWM)控制方法及直流侧电压控制的基本原理研究的基础上进行仿真,仿真结果表明基于空间电压矢量PWM技术的补偿电流控制方法的补偿效果较理想,为进一步提高基于空间矢量控制策略的补偿效果,在闭环控制的基础上,引入模糊自适应比例积分(PI)控制器,减小了补偿电流的跟踪误差,并降低了补偿后电源侧电流的畸变率。实验结果也验证了所设计控制方法的有效性。     

抑制无功谐波补偿装置中跟踪松弛现象的研究

对基于电压空间矢量调制的无功谐波补偿装置中跟踪松弛现象进行了分析,得出在误差电流矢量扇区分界面上出现该现象的原因:当网侧电压出现波动尤其是升高时,桥臂电流对谐波电流的跟踪实时性变差;直流侧电压不足,导致误差电流部分失控;矢量扇区分界面上存在开关切换。给出了两种抑制该现象的方法:采用直流侧电压给定值调节器以及LCL滤波器。仿真结果证明了其可行性。     

Control of three phase PWM rectifier using virtual flux‐based predictive direct power control and SVM under harmonic conditions

In this paper, a new predictive direct power control algorithm to control the PWM rectifier based on virtual flux (VF) is presented. In this algorithm, supply network and the line inductances are assumed as an induction machine and so virtual flux space vectors are assumed corresponding with the space vector of the network voltages. Instantaneous active and reactive powers and finally convertor average voltage in both stationary and rotating reference frames are calculated by the virtual flux space vector components. The main advantages of the proposed method are low total harmonic distortion of the input current and low ripple in the instantaneous active and reactive powers and direct current‐bus voltage under harmonic distorted condition of the supply voltage in comparison with voltage‐based predictive direct power control (V‐PDPC) method. Proposed VF‐PDPC method with space vector modulation switching strategy was tested in simulations and compared with the V‐PDPC method. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于无功功率方向法的主谐波电流来源判别

针对目前谐波电流造成特定线路各元件损耗难以明确其来源的问题,提出一种基于无功功率方向法来判别引起公共连接点（point of common coupling,PCC）处的主谐波电流来源方法。通常情况下,系统侧和用户侧谐波源流过特定线路各元件造成的损耗大小,可由两侧各自贡献的谐波电流大小区分,故以谐波电流指标为判别依据。以电网中谐波阻抗基本性质为基础,结合PCC处谐波电压和电流实测信息,利用基本电路原理和不等式约束条件,在谐波无功功率方向法的思路与判别条件下,推导得出了仅根据谐波电压和电流的相角差,就可直接判别主谐波电流来源的方法。最后,通过多种实际工程场景的实测数据,验证了该方法的有效性,使用中的便捷性反映了该方法在工程实用中的价值。     

基于修正独立随机矢量的系统侧谐波阻抗估计

随着新能源、电力电子装备的接入,电网中存在大量的谐波源,谐波污染和谐波谐振问题愈发严重。背景谐波波动变大,且用户侧通常装有滤波装置使得用户侧谐波阻抗并非远大于系统侧。系统侧谐波阻抗的准确估计对谐波的管控及谐波谐振分析等具有重要意义,而现有的谐波阻抗计算方法往往需假设背景谐波稳定且用户侧谐波阻抗远大于系统侧谐波阻抗,不符合工程实际,导致估计误差较大。因此,在独立随机矢量法的基础上,文中提出了基于公共连接点谐波电压和电流不同时间间隔的弱相关性来估计谐波阻抗的方法。通过对公共连接点谐波电压和谐波电流的相关性分析,对归一化相关系数设定阈值筛选出弱相关时段,在该时段内不同时间间隔所对应的系统侧谐波电流的相关性恒为弱相关,解得系统侧谐波阻抗。跟现有方法相比,所提方法可用较少的样本点计算出系统侧谐波阻抗,且背景谐波波动和两侧谐波阻抗比变化对所提方法的影响较小,适用范围更广泛。仿真以及工程实测数据的分析验证了该方法的有效性。     

基于概率预测与谐波潮流的配电网谐波源识别方法

为解决配电网中谐波源的位置和数量的信息不明确的问题,提出了一种谐波源识别方法。该方法首先采用灵敏度指数对谐波测量装置的选址进行优化,然后采用基于遗传算法优化的支持向量机概率预测算法对母线含有谐波源的概率进行计算,最后使用谐波潮流对识别结果进行验证和进一步的分析。为评估该方法的可靠性和有效性,该方法在IEEE-13节点系统上进行了仿真分析。仿真结果说明了算法的有效性。     

双馈风机控制方式对继电保护影响的研究

双馈风机(DFIG)的接入会影响配电网继电保护的正确动作,其中控制策略的影响不可忽视。基于DFIG两相静止坐标系下的数学模型,分别建立了DFIG机侧变流器的矢量控制和直接功率控制的模型。理论分析表明当电网发生短路故障时,不同控制策略下的DFIG短路特性有着较大差异,从而对继电保护造成不利影响。从仿真结果可知,直接功率控制响应速度快,超调量大;矢量控制响应速度慢,超调量小;DFIG出口处电压下降越多,两种控制方式瞬间提供的短路电流差别越大。最后采用向转子电流参考指令中加补偿项的方法对机侧变流器矢量控制进行改进。仿真分析结果验证了改进后的矢量控制能有效地减少DFIG在故障期间对继电保护的不利影响。     

基于复合控制的有源滤波器电流控制新方法

为提高有源滤波器的电流跟踪性能,提出一种改进的基于电压空间矢量的双滞环电流控制新方法,该方法利用电流误差矢量与参考电压矢量的空间分布,基于内环的开关状态选择减少高次谐波分量,外环的开关状态选择加快响应速度原则,给出最佳的电压矢量切换,从而有效控制电流误差。电压空间矢量的引入可以提高直流电压利用率,降低开关频率,改善滤波器性能。仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。     

基于PCHD模型的APF自适应模糊无源控制研究

为改进有源电力滤波器APF的电网电流补偿效果,基于APF的端口受控哈密顿(PCHD)数学模型,采用互联和阻尼配置无源控制(IDA-PBC)方法,设计了通过模糊控制实现注入阻尼在线调整的无源混合控制器。同时,为提高APF的直流侧电压控制能力,采用自适应模糊PI控制器,实现比例系数与积分系数的在线调整。利用所提出的控制器,可有效补偿电网电流,抑制负载电流谐波,使电网电流为近似正弦波;同时,获得更好的直流电压动静态性能。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建APF自适应模糊无源混合控制器的仿真模型,对APF的谐波补偿性能进行了仿真实验研究。仿真结果表明所提出的自适应模糊无源混合控制策略是可行的。     

基于空间矢量的三电平间接矩阵变换器简化策略研究

针对传统三电平空间矢量脉宽调制的开关矢量作用次序的选取较为复杂、算法的运算量较大等缺点,提出一种运用到三电平间接矩阵变换器上的简化空间矢量调制策略。该方法在整流级采用无零矢量的调制策略,保证输入电压功率因数达到最大。逆变级采用简化扇区的空间矢量调制,使参考电压旋转归一到第一扇区,然后进行参考电压修正和降电平处理。该调制策略与传统调制策略相比,不仅使算法运算量比原来减少,无需预先存储大量数据,还使谐波畸变率比原来降低。通过仿真对简化的空间矢量调制策略进行验证,并且搭建样机平台,用实验的方法对该策略的可行性和正确性进行验证。     

基于空间矢量的有源电力滤波器预测电压控制策略

从矢量的角度出发,将三相电网电压与电流矢量在旋转坐标系下进行投影变换,实现了谐波与无功电流的同时提取。进一步提出一种具有无差拍控制特性的有源电力滤波器空间矢量控制策略,实现了有源电力滤波器的预测控制和谐波与无功电流的精确补偿。利用MATLAB对所提出的控制策略进行仿真验证,并研制了5 kVA实验样机进行了实验研究。仿真与实验结果验证了此方法的正确性与有效性。