基于DSP-FPGA全数字控制的并联有源电力滤波器

简要分析了并联有源电力滤波器的工作原理,选取含有裂相电容的三桥臂电压源型逆变器作为系统主电路,输出电流采用动态滞环控制.针对三相四线系统,且考虑电网电压畸变和不对称情况,给出一种基于瞬时功率理论实现无功功率和谐波全补偿的控制策略,并设计了基于DSP-FPGA的全数字控制系统.仿真和实验结果验证了控制策略的正确性.     

基于DSP的数字化单相双BOOST-APFC控制技术研究

提出了一种基于DSP的全数字单相双APFC系统的控制策略,分析了基于数字控制的APFC的工作原理,提出了一种新型控制策略.理论分析和仿真表明,系统具有良好的稳定性和可靠性.实验结果证明,该系统可以提高输入功率因数,并且可以有效地抑制输入电流谐波.     

基于DSP和FPGA控制的并联有源电力滤波器

简要分析了并联有源电力滤波器的工作原理.针对三相三线系统,提出了电压空间矢量双滞环电流控制方法.该方法利用电流误差矢量与参考电压矢鼍的空间分布,基于内环开关状态选择减少高次谐波分量,外环开关状态选择加快响应速度的原则,给出了最佳的电压矢量切换方法.从而有效控制电流误差.设计了基于DSP和FPGA的全数字控制系统,详细论述了系统硬、软件两部分的设计方案.实验结果验证了该控制策略的正确性和设计的有效性.     

基于干扰对消原理设计应用于高压直流系统的有源直流滤波器

有源直流滤波器是高压直流输电系统谐波抑制的主要装置之一.针对现有控制方案的缺点,提出一种基于干扰对消原理的控制策略.新的控制策略中,选取传输线电流作为反馈信号,把整流站谐波电流视为系统干扰源,由多个滤波器构建补偿控制器去消除系统干扰.在不改变系统特征方程的条件下,可以有效地改善系统稳态误差,并进一步简化主控制器的设计,从而提高系统的响应速度,增加系统稳定裕量.仿真和实验的结果验证了该控制方案的优越性.     

基于虚拟阻抗的交直交牵引变电所谐波补偿策略研究

运用虚拟阻抗技术进行谐波补偿,可降低供电电压的谐波畸变率,从而改善电压质量.分析了电力机车谐波电流对交直交牵引变电所供电电压的影响和引入虚拟阻抗技术进行谐波补偿的原理.使用带通滤波器从牵引变电所输出电流中分解出各次谐波分量,并在谐波域引入虚拟阻抗,抵消牵引变电所输出端等效阻抗,降低供电电压的谐波畸变率.该方案无需增加额外补偿设备,只需改进控制策略即可改善供电电压质量.设计了控制策略,并基于MATLAB/Simulink软件进行了仿真验证,结果表明,所提方案明显降低了交直交牵引变电所供电电压的谐波畸变率,具有谐波补偿效果.     

三相四桥臂并联型APF无差拍控制策略的研究

以四桥臂并联型有源电力滤波器为研究对象,对三相四线制系统的谐波检测方法和有源电力滤波器的控制策略分别进行了系统的研究.采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测法来计算谐波电流指令值.详细阐述了无差拍控制的原理,对无差拍控制模型进行了理论推导,对系统实现步骤和谐波电流预测进行了研究.实验论证了该无差拍系统的可行性,总结了无差拍控制应用的优点和问题.     

基于DFT谐波检测方法的大容量并联型有源电力滤波器的研制

本文介绍了采用多重化主电路设计、基于离散傅立叶变换(DFT)谐波检测方法的100kVA并联型有源电力滤波器的研制情况.文章对并联型有源电力滤波器补偿谐波与无功电流的工作原理进行了分析,论述了选择DFT作为电流检测算法的优点,并对采用二重化方法设计的主电路结构以及相应控制策略的实现方法进行了介绍,最后给出了实验结果.实验证明,该系统满足设计要求,补偿效果良好.     

并联逆变系统谐波环流的抑制方法及功率计算

为了抑制并联逆变系统的谐波环流,提高系统的电压输出质量,分析了谐波环流产生的原因,利用下垂特性将谐波功率环引入系统控制,并基于此提出多反馈并联控制策略及其参数设计方法,并采用更加实时的谐波环流功率计算方法,实现基波及主要次谐波的功率均分,有效抑制谐波环流。实验结果证明,基于新的谐波功率计算的多反馈并联控制策略能更好地抑制谐波环流。提高并联逆变系统的电压输出质量。     

基于DSP的无刷直流电动机调速系统的研究

为了能够准确地获得无刷无位置直流电动机转子位置的换相信号,本文采用基于虚拟中性点电位的三次谐波检测法,并对此检测法进行了详细的理论分析、仿真和实验验证;设计出了以TMS320F2812为处理器、基于九点五态法的控制策略的全数字调速系统,并对整个系统进行了仿真和在实验室进行验证.结果表明:该系统具有较强的鲁棒性和抗干扰能力,且超调量小,响应时间快.     

单独注入式混合型有源电力滤波器的研究

在分析单独注入式混合型有源电力滤波器(Hybrid Active Power Filter with Injection Circuit,简称IHAPF)基本原理与控制策略的基础上,得出基于检测负载谐波电流的控制策略在工程应用上具有优势的结论.建立了基于检测负载谐波电流控制策略的IHAPF的数学模型,根据该模型得出系统的传递函数,并通过稳定判据得到了使系统保持稳定的控制器参数取值范围.实验结果表明,采用基于检测负载谐波电流的控制策略时IHAPF能达到理想的滤波效果,并且能确保系统安全稳定运行.     

T型三电平VSC-HVDC系统模型预测灵活功率控制策略

建立了基于T型三电平基于电压源型换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)系统功率模型,并据此提出了基于两步预测的有限控制集模型预测直接功率控制策略,其可实现功率指令值的精确跟踪、直流侧电容电压平衡和降低平均开关频率3个控制目标。但该控制策略在电网电压不对称时会产生谐波电流,为了解决该问题,通常增加功率补偿策略。然而当采用传统的功率补偿策略时,只有3种可选的控制目标:抑制负序电流、抑制有功波动和抑制无功波动。上述3种控制目标难以在各种类型的交流故障下同时满足换流器自身的限制条件和电网对换流器故障穿越的要求。为此,提出了灵活功率控制方法,其可在各控制目标之间实现折中控制,控制方式灵活。搭建了T型三电平VSC-HVDC系统仿真模型,仿真结果验证了所提策略的正确性。     

高压直流输电与发电机励磁的综合变结构控制

研究了交直流互联系统采用变结构控制策略提高系统的暂态稳定性问题。以一单机无穷大系统为研究对象,并以交直流互联系统的动力学方程、发电机的电磁功率方程和高压直流输电直流功率调制规律方程为基础,建立了发电机励磁与高压直流输电综合控制的非线性数学模型。采用滑膜变结构控制策略设计了发电机励磁和高压直流输电的综合控制器,该控制器采用先设定系统的滑模运动方程,再求取等效系统,最后求取切换面的方法来得到控制规律。在交流输电线路发生故障时,采用常规的控制策略和文章提出的控制策略对系统进行了仿真,仿真结果表明,采用该控制策略能够显著提高输电系统的暂态稳定极限及暂态稳定性。     

基于直流电压—有功功率特性的VSC-MTDC协调控制策略

提出了一种用于大规模海上风电并网时电压源换流器型多端直流(VSC-MTDC)输电系统的协调控制策略。以典型的五端直流输电系统为例,提出了基于本地控制器的换流站间协调控制策略,基于直流电压-有功功率调节特性给出了辅助换流站的改进下降控制策略以及定有功功率控制(APC)换流站的改进控制策略,分析了两换流站的工作模式,根据直流网络的潮流分布和最大最小运行方式给出了辅助换流站和APC换流站参数选择的依据。最后,PSCAD/EMTDC仿真验证了在正常、主导换流站故障和辅助换流站故障工况下协调控制策略的有效性;仿真结果表明,该协调控制策略能够实现多端直流输电系统换流站间的有功功率分配,控制效果良好。     

基于直接功率控制的定子双绕组感应发电机系统电压调节技术

分析了定子双绕组感应发电机(dual stator-winding induction generator,DWIG)系统电压控制机理,并由此揭示了控制绕组瞬时功率对系统电压的影响,在此基础上提出了DWIG发电系统的直接功率控制策略,即根据控制绕组端电压所在的扇区和功率滞环比较器的输出,选取优化开关表中合适的电压矢量,以对控制侧瞬时功率实施直接控制。该控制结构由控制绕组指令功率生成、控制绕组瞬时功率计算、功率滞环及优化开关表等模块组成,该文对其进行了详细分析。在一台18 kW原理样机系统上的试验结果证明了该控制策略的有效性。     

新型多端高压直流传输系统应用及其控制

在建立多端直流系统模型基础上 ,提出一种新的多端直流系统控制策略即用主站控制直流电压并进行其它站间协调 ,站间及与系统间能自由交换功率 ,且有功和无功可解耦控制 ,系统故障后能迅速恢复正常运行。     

基于分级分区的地区电网无功电压闭环控制系统

采用两级无功电压控制策略相结合的体系实现无功电压闭环控制。"区域级"无功电压控制将电网划分为若干具有辐射状结构的无功电压控制区域,以各分区为单位,采用等值递推和最优匹配注入流算法的交叉迭代方法来实现。"厂站级"无功电压控制利用改进的九区图法实现,并在"区域级"无功电压控制策略无法实施时启动。现场控制实例和仿真算例表明,算法实用、鲁棒性好,形成的控制策略合理有效,优化控制效果明显。     

变速恒频风力发电系统励磁变频器控制研究

将矢量控制移植到风力发电系统的控制,提出了变速恒频风力发电系统交流励磁变频器的控制方案.采用双PWM变换器结构,构建了一套基于TMS320LF2812的风力发电系统,并对系统并网控制、功率解耦控制进行了实验研究.实验结果验证了该方案的可行性.     

基于柔性直流互联的抽水蓄能与可再生能源协同运行策略

为了抑制大规模可再生能源的并网波动,提出一种适用于含抽水蓄能电站与可再生能源发电系统的多端柔性直流输电协同运行策略。该策略根据多端柔性直流输电系统的直流电压波动情况,在可再生能源发电系统利用直流输电系统并网之前,通过调整抽水蓄能机组的运行速率以及计划输出功率,减少其实际出力与预测出力偏差,从而降低可再生能源输出功率波动对交流系统带来的影响。通过建立由互联抽水蓄能电站、风力发电场、光伏发电站和交流电网组成的四端柔性直流输电系统进行仿真,验证了所提控制策略的有效性。     

基于分布式电源的电网电压和频率控制优化

针对光伏发电具有间歇性和不稳定性问题,在并网逆变系统的基础上提出一种多参数滞环电流控制策略,该控制策略是在保证直流侧电压在600 V以上的基础下,在滞环控制前提下引入环宽反馈控制,利用PI器控制来调整环宽,使得开关频率相对稳定,从而使系统的能量转换效率高,系统的鲁能棒性和动态性能较好,并且向系统输送高质的并网电流。最后对保证直流侧电压为600 V以上的前提下的逆变系统进行仿真,仿真结果证明了这一方法的优越性。