基于DSP的低压无功补偿装置的研制

针对低压配电网负荷三相不平衡的情况,根据现场的实际情况,在原有算法的基础上进行了改进,研制了一种适用于低压配电网的三相无功不平衡的动态补偿装置.该装置以DSP56F807为核心,以电子复合开关对电容器组进行投切,具有响应快,无冲击,操作方便等优点.     

基于双CPU芯片的TSC无功补偿装置研制

介绍了一种基于DSP芯片和87C196芯片的TSC无功补偿装置,通过对三相电压、电流进行采样,计算后控制电容器的投切,实现对电网无功功率的快速补偿.详细阐述了装置的硬件设计和检测算法,最后给出了实验结果及其分析.     

新型三相不平衡负荷无功补偿算法

针对三相不平衡负荷会对电网安全运行造成巨大危害,建立了三相四线制下不平衡无功补偿算法。该算法简单实用,在仅知补偿前三相有功功率及无功功率的情况下就可确定各相所需补偿值,而且补偿后电网损耗大大降低。通过设计实验方案,搭建物理实验平台,最终用实验数据的分析和仿真验证了该算法。实验结果表明该算法可对三相不平衡负荷,同时实现无功功率补偿和负荷平衡化,获得较好的电能质量,并达到较好的节电效果。     

改进型TTA在三相四线制SVG中的应用

首先介绍了三相四线制系统中负荷的特殊情况,接着简要分析了静止无功发生器(SVG)的工作原理.针对三相四线制系统的特征,将应用于三相三线制的基于时域变换算法(TTA)的电流检测算法进行改进后,得到了一种用于三相四线制系统的TTA.该算法具有检测精度高、动态性能好的优点,能够检测出负载电流的正序、负序、零序、有功、无功和谐波分量.实验和现场运行结果表明,将该算法运用于SVG中,不但具有良好的无功补偿能力,并且能够很好地补偿谐波和抑制不平衡电流,中线电流也基本能够消除.     

基于DSP的TSC型低压动态无功补偿装置的研制

介绍了一种基于DSP的TSC(晶闸管投切电容器)型低压动态无功补偿装置.该装置采用过零固态继电器(SSR)作为电容器的投切开关.以TI公司TMS320LF2407A DSP为核心,组建了控制器的硬件系统.在软件设计中,以快速傅立叶变换算法(FFT)为基础,采用复合控制方法控制电容器的投切.实验表明,该装置具有响应速度快、电容器投切无冲击等优点.     

一种低压无功补偿"混补"新方案

为达到无功补偿最佳效果，提出了一种由“三相共补”和“单相分补”组合的“混补”型低压无功补偿方案。该方案根据“模糊理论”，采用目标优化算法，“三相共补”与“单相分补”相互配合，并按照一定原则来投切电容器组，更具智能化。该方案从理论上得到认可，并取得了较好的无功补偿效果。     

配电电容器三相分相优化投切

提出了一种采用改进的记忆指导模拟退火方案的配电电容器三相分相优化投切算法。该算法以三相潮流计算为基础，充分考虑了配电系统实际的三相不平衡状况和系统的日负荷变化曲线，同时还考虑了电容器的实际操作次数约束，计算实例表明了该算法的可行性和有效性。     

三相四线制静止无功发生器的实验研究

三相四线系统中三相不平衡、三相畸变、谐波等电能质量问题日益严重,静止无功发生器(Static Var Gen-erator)的研制成为解决这些问题的途径之一。基于改进ip-iq算法的三相四线指令电流的检测方法,能够将负载电流中的零序电流提取出来。应用该算法设计了带有裂相电容的三桥臂主电路结构,输出电流采用滞环控制,基于DSP研制了三相四线SVG的样机,搭建了大功率实验环境,对三相四线SVG的性能进行了实验验证,实验结果证明该装置对零序电流、谐波和无功功率的补偿效果非常明显。     

配电变压器零序电流治理优化方法及装置

目前,在配电网采用的三相四线制中,针对三相不对称负荷运行导致零序电流长期偏高,造成变压器损耗并影响变压器的寿命,且现有全容性无功补偿装置易造成严重过补偿危害,本文提出了一套零序电流治理的全容性无功补偿优化算法及装置。主要通过实时计算三相负荷所需无功补偿量,利用优化算法以全电容方式对相间与相对地间电容器组进行动态投切,进而通过有功转移及无功补偿方式实施零序电流的抑制。挂网运行结果表明,该装置能有效防止严重过补偿危害,并能有效抑制零序电流的增长,提高功率因数以及降低配电变压器损耗;同时采用先进的GPRS无线通信和监控软件实时互动,为负荷的状态调整提供了参考信息,达到了节能减排的效果。     

基于预充电的电容器组投切控制策略

为了减小配电网中无功补偿并联电容器组投切时所引起的涌流和过电压,对电容器组的投切过程及其自适应控制进行了研究,提出一种采用普通接触器的投切策略.该策略利用电网特性,通过二极管支路预先使三相电容器中的两相充电,使得一个周期内三相电压波形存在唯一一个同时过零点.在该过零点投入电容器组,能有效降低合闸涌流及过电压.仿真表明,采用该策略投切电容器,电容器合闸涌流被限制在2.5 p.u.以下,电压波形畸变很小.通过添加二极管支路预充电能有效地改善电容器组投切时的暂态性能,从而延长电容器的使用寿命.     

基于DSP的高压动态无功补偿控制器设计

利用低压动态无功补偿系统以及电磁耦合系统,可以实现10 kV的高压动态无功补偿.根据高压动态无功补偿系统的需要,研制了一个具有电网三相共补和三相分补功能的控制器.该控制器利用DSP芯片的捕获单元和AD模数转换单元分别完成电网频率测量和电网信号采样,使用均方根算法和快速傅里叶算法(FFT)实现对采样数据的实时快速处理计算;采用混合编码方式对共补电容容量进行了精确配置,对电网的三相共补电容和分补电容实现了投切控制.实际运行结果表明,该控制器稳定可靠,补偿效果好.     

基于载波相移技术的H桥级联高压APF研究

作为高压电力有源滤波器(APF)的预研,采用数字信号处理芯片TMS320F2812为核心搭建了三相H桥级联APF实验样机。以基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测算法为基础,对相电流进行分解并进行数学分析,提出一种新的三相谐波及无功电流检测方法,可省去常规谐波及无功电流检测p-q法和ip-iq法中的2次坐标变换,节省控制器计算时间。仿真及实验结果表明实验样机可有效实现谐波补偿。     

Control of Electronic Power Transformer with Star Configuration under Unbalanced Load Conditions

The electronic power transformer has many advantages, such as reactive power compensation, voltage regulation, harmonic suppression, and power factor correction. When a three-phase electronic power transformer with a star configuration is applied in the distribution network, three-phase load unbalance will cause three-phase DC voltage unbalance if the electronic power transformer controller generates improper asymmetric voltage signals, which may trigger over-voltage protection. The effects of three-phase load unbalance to the work condition of the electronic power transformer are analyzed, and a control algorithm is proposed to balance three-phase DC voltages in this article. Meanwhile, input stage control, isolation stage control, output stage control, and individual DC voltage balancing control are presented. Simulation and lab experimental results show that the electronic power transformer still works properly even under serious unbalanced load conditions.     

A novel control method for series hybrid active power filter working under unbalanced supply conditions

In this paper a new control algorithm for a Series Hybrid Active Power Filter (SHAPF) is proposed. With the proposed control algorithm, the series active power filter simultaneously compensates for source voltage unbalance and source current harmonics generated by non-linear loads. The proposed control algorithm is based on the generalised instantaneous power theory where the instantaneous inactive power is represented as a second order tensor. The reference voltage is directly associated with three-phase instantaneous voltages and currents and are separated in three-phase co-ordinate systems. Therefore, the calculation of the compensation reference voltage is much simpler than the other available control algorithms. It can be applied for both voltage and current harmonic generating loads connected across balanced and unbalanced source voltages. The mathematical formulation of the proposed control algorithm with its applications to SHAPF is presented. The validity of the proposed control algorithm is verified with extensive experimental study and results are reported.     

容错型三相四开关有源电力滤波器及其控制策略

有源电力滤波器(APF)多基于三相六开关拓扑,为提高其运行可靠性,提出一种基于元件冗余的三相四开关容错型APF。针对三相六开关APF的故障判别,应用功率器件承受电压变化识别桥路开路故障;研究了基于谐波检测APF补偿算法与控制电源电流跟踪电网电压APF补偿算法的关系,指出容错型APF切换控制中更适合采用电源电流直接跟踪补偿算法;在三相四开关APF数学模型基础上,研究了直流母线中点偏移对三相四开关APF补偿性能的影响,提出一种直流中点电压差值前馈补偿方法。扩展了配置直流侧储能的情况下,容错型APF的有功调节实现方法;设计了APF容错控制切换策略和硬件实现的电流滞环跟踪控制电路,在建立的三相四开关APF平台上,实验验证了所提方法的有效性。     

基于快速等效电纳计算的静止无功补偿器复合控制方法

提出了一种静止无功补偿器(static var compensator,SVC)的不平衡补偿方法。针对不平衡情况下的功率补偿需求,提出了基于佛布迪(fryze-buchholz-depenbrock,FBD)算法的等效电纳检测方法,有效减小了系统的计算量;为了提高SVC的补偿性能,提出了一种开环和闭环复合控制方法,并利用单纯形算法对控制参数进行动态调整,提高了系统的鲁棒性,大大提高了SVC的补偿精度和补偿性能,实现了三相系统的功率平衡。最后,仿真和实验验证了所提出方法的有效性和正确性。     

A compact control algorithm for reactive power compensation and load balancing with static Var compensator

A compact control algorithm for reactive power compensation and load balancing with the static Var compensator (SVC) in three-phase three-wire systems is developed in this paper. The required compensation susceptance of each SVC phase can be obtained from a very simple function of voltage and power signals which are measured by a three-phase voltage transducer and two single-phase active and reactive power (P–Q) transducers at the load bus. The calculation of compensation susceptances is based on the criterion of a unity power factor and zero negative-sequence currents after compensation. A simulation is made, as the first stage, to show the validity of the proposed compensation algorithm. Then, a laboratory size microcomputer-based SVC, which consists of thyristor-controlled reactors (TCRs) and fixed capacitors (FCs), is designed and implemented. Simulation and experiment results show that the algorithm is very suitable for on-line control of the SVC which is designed for phase balancing and power factor correction.     

三相不平衡系统的无功补偿控制

400V低压配电系统一般采用三相四线制形式，三相负荷多为不对称运行，因此采用分相补偿方式，电容器组采用星形等容量接法，介绍采用DSP芯片作为控制核心的无功补偿自动控制器，用短数据窗傅氏算法快速准确地检测出各相所需的无功功率，根据电压和无功功率相结合的复合控制策略快速投切补偿电容器，达到对冲击负荷的快速响应（一个周期内响应），能有效地防止过补偿，较好地抑制投切振荡，无功补偿控制器具有循环投切，过压保护等功能，适用于全相补偿和分相补偿。