电力电子虚拟调相机

随着静止无功补偿器（SVG）代替传统的调相机，可以提供动态的无功补偿。然而相比于传统调相机，SVG缺少旋转惯量。传统的SVG研究主要集中在无功补偿和故障穿越，没有针对SVG在提高惯量上的研究。针对这一问题，提出了具有动态无功补偿和动态惯量响应能力的电力电子调相机。首先，具体设计了不同电压等级下的拓扑结构；其次，从储能出发，选择超级电容器作为储能元件，同时设计了储能配置和储能元件的参数；然后，从惯量响应和无功补偿两个方面设计控制策略；之后，对比传统的调相机，推导了能量利用率以及惯量响应的对应关系。最后，通过PSCAD/EMTDC仿真验证了理论分析的正确性。     

动态无功和滤波综合补偿装置在煤矿中的应用

针对煤矿目前面临的无功补偿和谐波问题,提出了动态无功和滤波综合补偿装置,由适合中高压系统的静止无功发生器SVG和高压自动无功电压综合调节装置HVC组成,利用SVG快速响应和可控性来抑制电压闪变、谐波,利用HVC无源大容量实现固定负荷的补偿和特定次数谐波的治理,使整套装置在一定的补偿容量范围内具有连续补偿的功能,动态特性、补偿容量、性价比、抑制谐波和安全可靠等技术指标都能满足用户现场的工况要求。     

采用扰动观测器的SVG直接电流反步控制

电网负载的多样性以及结构复杂性,降低了电力系统的功率因数.静止无功发生器SVG作为无功补偿的重要设备,对提高功率因数具有重要意义.本文采用了电压外环与电流内环级联的结构,使用扰动观测器DO对外部扰动和参数不确定构成的合成干扰项进行估计.基于DO观测的扰动信息分别设计出直流电压控制器和无功电流控制器.最后使用Lyapunov函数证明了控制系统是输入状态稳定的.仿真结果表明,采用的基于DO直接电流反步控制方法的SVG,在实现补偿负载无功功率的同时,还具有良好的抗扰动以及动态响应性能.     

基于simulink的SVC与SVG的性能比较

静止无功补偿器（SVC）和静止无功发生器（SVG）是改善电能质量的重要无功补偿装置,已被用来提高功率因数、抑制电压波动与闪变、使电压的幅值和波形符合要求等。分析了SVC和SVG的工作特性和基本原理,并基于simulink建立了SVC和SVG的仿真模型,通过仿真结果指出SVG比SVC具有响应速度快、损耗小、谐波量小及在系统发生短路故障电压跌落时,相同容量的SVG可以比SVC提供更多的无功以维持系统电压稳定等优点。     

35kV风电场无功补偿分析及改造

针对甘肃电网瓜州地区风电场原有固定电容器组无功补偿性能缺陷和安全隐患,提出利用SVG装置动态无功调节的优势对原有无功补偿装置进行改造方案.介绍了瓜州地区电网概况、特点和远期规划,以及采用SVG的意义和应用,分析了SVG装置响应时间和动态跟踪时间,讨论了利用SVG装置连续平滑调节无功补偿量配合原有固定电容器组的改造方案、特点、实际效果,改造后,满足系统对无功电压的调控要求,也为今后电网的无功补偿智能化改造提供了经验.     

大型光伏电站快速无功控制系统研制及应用

针对大型光伏电站AVC系统调节逆变器无功速度慢、可靠性差,难以满足光伏电站电压剧烈波动需要快速控制的现状,设计了一种基于GOOSE通信的快速无功控制系统,提出了分时快速控制方法及等裕度无功分配策略,并研制了快速无功控制器。试验结果表明,该系统达到了全站低于50 ms的电压/无功控制系统响应延时,可在一定程度上减少甚至替代SVG的配置,节约光伏电站的建设成本和设备占地。     

静止无功补偿装置在风电基地升压站中应用

结合某百万千瓦风电基地500 kV输变电工程,分析了汇集升压站动态无功补偿设备分别采用静止无功补偿装置(SVC)和静止无功发生器(SVG)装置在系统短路故障方式下动态无功支撑能力,通过技术经济性比较,得出SVG型装置主要技术经济指标明显高于SVC型;SVG型设备对系统具有较强电压支撑能力,利于联网系统电压稳定性及提高风电基地低电压穿越能力,更适用于风电基地汇集升压站动态无功系统中。     

多运行方式SVG的电压调节

在常用动态无功补偿器的基础上加以改进,提出一种能实时对系统有功负荷补偿而维持系统正常运行的多运行方式的SVG。在系统负荷稳定时,SVG工作在负荷无功补偿状态下,输出负荷所需的无功电流;当系统电压因补偿区域的负荷突然加重而导致跌落较大时,装置适时改变运行方式,用于短时维持负荷点的电压,从而保证补偿点的电压。仿真结果表明,多运行方式的SVG具有响应速度快,能很好地维持补偿点的电压水平。     

河北南网全过程电压动态稳定防控措施分析

阐述SVG对于电力系统动态无功发生、无功补偿、电压支撑和改善系统电压稳定的作用.对河北南网 N－２故障下电压跌落较严重的区域,提出增加 SVG 配置方案.经电网电压稳定计算证明,在末端站和枢纽站低压侧配置合适容量的SVG,电压跌落区域电压水平和恢复速率均得到显著改善。     

电网电压不平衡条件下混合无功补偿系统分层协调控制策略

为实现低压配电网低成本大容量动态连续无功补偿,提出了一种晶闸管投切电容器(TSC)与静止无功发生器(SVG)协同运行的混合无功补偿系统。系统综合了TSC低成本大容量的无功补偿和SVG动态连续无功补偿的优点。在分析其基本原理的基础上,提出混合无功补偿系统分层协调控制策略,消除TSC与SVG由于响应速度的差别对其混合无功补偿性能的影响。针对混合无功补偿系统在电网电压不平衡条件下的安全运行问题,研究了SVG的正负序双环叠加控制策略,使其在具有动态无功补偿性能的同时能抑制一定程度的不平衡电压,保证系统的安全稳定运行。最后,仿真验证了所提控制策略的正确性。     

基于SVG两相电流注入的配电网单相接地故障消弧方法

针对中压配电网单相接地故障,研究了基于级联H桥静止无功发生器(SVG)两相电流注入的有源消弧方法。当配电网正常运行时,SVG工作于无功补偿模式;当配电网发生单相接地故障时,SVG中性点接地,SVG两个非接地相桥臂向配电网中注入消弧补偿电流,从而减小接地点的故障电流,通过复用已有的SVG设备,替代了传统的消弧线圈。文中讨论了SVG消弧电流注入方式与SVG直流侧电压平衡控制之间的关系,并详细分析了SVG两相电流注入消弧的工作模式和消弧控制器的设计方法。基于MATLAB/Simulink环境的10 kV仿真平台以及380 V三相四级联的低压SVG样机进行仿真和实验验证,仿真和实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

重复控制在链式SVG中的应用

作为当前最先进的无功补偿装置,静止无功发生器（Static Var Generator,SVG）在补偿无功的同时,还可以同时实现谐波补偿功能。SVG进行综合补偿时,传统的PI控制很难消除稳态误差,为此,将重复控制技术应用于SVG的指令电流跟踪控制,提出一种包含重复控制器和PI控制器的复合控制器。这种复合控制器兼具PI控制器和重复控制器的优点,具有很好的动态效果及稳态跟踪精度。仿真和实验验证证明了该方法的有效性。     

基于DSP的静止无功功率发生器二次系统控制器的设计

二次系统控制器是保障静止无功功率发生器（SVG）工作性能的关键因素。设计了一种以TMS320F28335为核心的SVG二次系统控制器,介绍了其控制原理,并给出了满足系统功能的软件设计流程。该控制器性能稳定,质量可靠,不仅能保证SVG进行无功功率的实时动态补偿,还具有对故障进行判断和保护、生成SOE、录波、人机交互等功能,便于现场操作。     

基于电压型逆变器的静止无功发生器硬件电路结构设计

设计的SVG系统硬件电路由SVG主电路和控制系统硬件电路两大部分构成。主电路由变压器、电感器件、电压型逆变器、二极管桥式整流器及直流侧电容器等构成。而控制系统的硬件电路由控制器、脉冲发生器、可编程控制器、外围电路及保护电路等构成。经MATLAB的simiulink仿真验证,无论是电网带感性负载,还是容性负载,SVG都能维持交流电网的电压和电流同相位,说明设计的SVG系统硬件电路具有较好的补偿效果。     

基于电压源逆变器的SVG直接控制方案的设计

在分析SVG的工作原理和基本模型的基础上,设计出SVG的直接控制方案,仿真分析和样机实验表明设计的控制方案具有良好的动态响应陆能。     

基于双dq锁相技术的三电平SVG研究

研究了基于三电平NPC技术的静止无功发生器(SVG),针对电网不平衡,设计了双dq变换锁相方法,得到精确的电网电压相位角及电网电压正负序矢量,采用了负序电压前馈控制策略,实现了SVG在电网不平衡条件下的稳定运行。采用基于60°坐标系的SVPWM算法,此方法计算简单,易于数字化实现。在DSP与FPGA结构的三电平SVG数字控制系统上进行算法实现,实验结果表明:采用双dq锁相技术的SVG具有良好的动态响应性能和稳定性。     

基于反馈线性化控制的级联H桥SVG的控制

级联H桥静止无功发生器(SVG)在两相同步旋转dq坐标系下的数学模型是多变量、非线性、强耦合的。通过非线性状态反馈变换使SVG实现状态反馈线性化,SVG降阶为线性系统,从而实现有功和无功分量的解耦。首先判断该系统数学模型是否符合状态空间精确线性化的充要条件,若满足条件则确定输出函数,对SVG系统电流环进行状态空间精确线性化,并对系统进行稳定性分析。为了验证控制策略的稳态和动态性能,搭建MATLAB仿真模型和10 k V实验样机。仿真和实验样机的实验结果表明:采用所提算法,SVG无功补偿精度较高、稳态特性好、动态响应较快。     

含SVG直驱风电场降阶模型与宽频振荡抑制措施研究

在直驱风电机组状态空间模型、SVG状态空间模型的基础上,建立了含SVG直驱风电场并网系统降阶状态空间模型;分析发现直驱风电场内SVG可能引起宽频振荡。为了抑制含SVG直驱风电场内宽频振荡,提出了含SVG直驱风电场宽频振荡阻尼控制器设计方法。基于降阶状态空间模型,以目标振荡模式的阻尼比为目标函数,通过优化算法整定控制器参数。最后对含SVG直驱风电场并网电力系统进行了模态分析和时域仿真分析,验证了宽频振荡阻尼控制器设计方法的有效性。     

Reference Model with an Adaptive Hermite Fuzzy Neural Network Controller for Tracking a Synchronous Reluctance Motor

This article presents a reference adaptive Hermite fuzzy neural network controller for a synchronous reluctance motor. Although synchronous reluctance motors are mathematically and structurally simple, they perform poorly under dynamic modes of operation because certain parameters, such as the external load and non-linear friction, are difficult to control. The proposed adaptive Hermite fuzzy neural network controller overcomes this problem, as using the Hermite function instead of the conventional Gaussian function shortens the training time. Furthermore, the proposed adaptive Hermite fuzzy neural network controller uses an online self-tuning fuzzy neural network to estimate the system's lumped uncertainty. The estimation method involves a fuzzy controller with expert knowledge of the initial weight of the neural network. Finally, the Lyapunov stability theory and adaptive update law were applied to guarantee system convergence. In this article, the responsiveness of the adaptive Hermite fuzzy neural network controller and an adaptive reference sliding-mode controller is compared. The experimental results show that the adaptive Hermite fuzzy neural network controller markedly improved the system's lumped uncertainty and external load response.