复杂工况下并联型电能质量补偿装置净现值比较研究

配电台区谐波、无功和三相不平衡等电能质量问题逐渐突出,电能质量补偿装置运行工况变得复杂。为了深入分析有源、无源和混合三类并联型补偿装置在复杂工况下的经济性,对三类装置进行净现值比较研究。首先,对配电台区电能质量补偿装置的运行工况进行实地调研,采用实测数据对三类装置在复杂工况下的补偿效果进行仿真研究。其次,针对仿真结果采用净现值法对补偿装置进行经济性评估,推导出三类装置的净现值表达式,分析并得到了复杂工况下三类装置随谐波、不平衡电流和无功功率变化的净现值大小关系变化区域。最后,通过实例计算进一步验证了该分析结果。     

基于小波变换的有源电力滤波器研究

有源电力滤波器(APF)是电能质量治理中用于抑制电网谐波电流的主要装置.APF系统中,谐波电流检测的快速性、准确性决定了系统补偿谐波电流的性能.针对此问题,在分析传统检测算法的基础上,采用基于小波变换的谐波电流检测方法,并且对所采用的检测算法在EMTDC/PSCAD中进行了仿真研究,同时搭建了150 A样机进行验证.实验结果表明,基于小波变换的谐波检测算法响应速度快,检测准确,APF样机谐波补偿满足要求.     

基于瞬时无功功率理论谐波检测算法的优化

三相四线制并联有源电力滤波器(APF)能实时补偿谐波电流和无功电流,控制器算法作为APF的核心部分,其性能优劣直接影响到APF的补偿效果,而影响控制器性能的关键因素是谐波检测算法和谐波补偿算法。为此首先对不平衡系统中p-q算法存在的问题进行改进,并增加直流侧电压控制的PI调节,然后在dq坐标系下经过Clark-park逆变换,得到与系统谐波相对应的谐波补偿电流,最后用Simulink仿真软件建立APF的仿真模型进行仿真试验。结果表明,基于此控制策略设计出的APF谐波检测更加准确,对系统谐波具备更好的补偿效果。     

基于谐波分次检测与重复控制的配电网电能治理装置设计

为了实现三相四线制配电网电能治理装置对无功、谐波和不平衡电流的有效补偿,提出一种基于谐波分次检测与重复控制的配电网电能治理装置设计方案。首先将谐波分次检测算法在传统多同步旋转变换谐波检测方法基础上用比例积分(proportional integral,PI)闭环控制代替低通滤波器,实现对多个特定次谐波分量的高精度检测;继而基于常见的LCL滤波器给出一种重复控制参数设计方法,并考虑算法的电网频率适应性,实现对谐波分次检测算法结果的无静差控制。最后,针对配电网常见的无功、不平衡和谐波负荷,通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。     

三电平模块化智能电能质量补偿装置研究

谐波、无功以及三相不平衡是电力系统中常见的电能质量问题。本文研究了基于三相四线制二极管钳位型三电平拓扑的模块化智能电能质量补偿装置,它可以实现指定次谐波补偿、无功功率和三相不平衡补偿。本文基于瞬时无功功率理论提取三相不平衡及无功补偿指令电流,并结合基于离散傅里叶变换的谐波提取算法,将负载电流中的基波负序电流、零序电流、无功电流和特定次谐波电流分离提取,通过PI控制器和重复控制器的并联,实现在静止三相ABC坐标系下指令电流的直接控制。经实验验证,本文所提的三相四线制模块化三电平智能电能质量补偿装置不仅可以动态补偿系统的无功、不平衡以及谐波电流,而且可以实现不同种类补偿容量的动态设置。     

计及电气化铁路接入影响的电能质量预测评估方法

电能质量预测评估工作通过分析扰动源用户在公共连接点处对电能质量指标造成的影响,指导接入系统方案设计,为电能质量治理方案制定及无功补偿装置配置提供依据。提出一种针对电气化铁路接入影响的电能质量预测评估方法,结合典型工程案例分析该类污染源用户特征,获得公共连接点母线各次谐波含量、总谐波畸变率、三相电压不平衡度、电压偏差、电压波动等稳态指标,将仿真计算结果与系统供电变电站公共连接点母线处当前的电能质量背景测试叠加,得到计及电气化铁路用户接入影响的电能质量评估结果,为后续电气化铁路电能质量治理方案及无功补偿装置配置提供依据。     

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。     

新型站用统一电能质量调节器及控制策略

提出了一种改善变电站电能质量装置站用统一电能质量调节器(UPQC)结构及其控制策略,所提UPQC可接入三相三线或三相四线系统中并实现串并联电能质量调节。给出了UPQC内部串联及并联有源电力滤波器(APF)直接补偿控制策略,其中串联APF控制为基波正弦电流源,并联APF控制为基波正弦电压源。所提控制策略无需检测电压和电流补偿量,有效降低了系统控制复杂度。最后通过系统仿真及样机实验验证分析了所提站用UPQC及控制策略对不平衡负载、非线性负载等工况下的电能质量提升的有效性。     

三相四线制有源电力滤波器控制系统的优化设计

为了解决三相四线制电网中谐波、无功功率和三相不平衡等电能质量问题,本文采用基于DSP+CPLD全数字控制的并联型有源电力滤波器(APF)来实现补偿.介绍了APF的系统结构及工作原理,并进行控制系统的优化设计.电流检测部分,采用先提取零序电流分量,然后利用基于瞬时无功理论的ip-iq检测法检测;补偿电流跟踪控制部分采用定时滞环比较法;直流侧电压采用动态滞环控制法等.仿真结果表明,采用这种方案,可以对三相四线制系统中的谐波、无功、负序、零序等电流分量进行有效补偿,具有良好的动态补偿效果.     

静止无功发生器在牵引供电系统中的分析

针对电气化铁路中存在的无功、谐波和负序等严重影响电能质量的问题,研究静止无功发生器(SVG)在牵引供电系统中的综合补偿作用.分析了SVG装置对牵引负荷的综合补偿原理,并提出了三相系统补偿电流的检测方法和综合补偿的控制算法,再结合我国路某一铁路牵引变电所的运行数据进行仿真分析,结果表明:SVG具有控制灵活、调节速度快、调节范围广、连接电抗小、谐波量小等优点,能够有效治理电铁中存在的电能质量问题.     

具有无功和谐波补偿功能的并网逆变器设计

以正弦电流方式向电网传送有功电能的并网逆变器控制简单,但不能改善和控制电网中的电能质量.文中根据瞬时无功理论和谐波分解提取方法,提出了一种新型的并网逆变器:除了传送有功电能以外,还能够根据电网中的电能质量情况向电网注入相应的无功和谐波,以进行补偿和抑制.分别给出了工作于传送有功模式、无功补偿模式和谐波抑制模式下的相关信号提取及其控制方案,并进行了详细的仿真研究,仿真结果验证了所提出方案的正确性.     

混合型有源电力滤波器与并联电容器组联合补偿技术研究

对于大容量谐波与无功功率补偿,提出了采用混合型有源电力滤波器以及混合型滤波器与电容器组或无源滤波器并联补偿的方式,分析了并联运行时混合型滤波器与电容器组或无源滤波器之间相互配合进行谐波补偿的问题,提出了采用负载与系统电流检测适当结合的方式以改善谐波补偿效果的方法.计算机仿真结果验证了理论分析的正确性.最后,给出了混合型滤波器的挂网运行结果,表明了所提方法的正确性与实用性.     

电力系统谐波、负序与无功电流复合补偿策略的研究

基于瞬时无功功率理论,提出了一种适用于三相三线制和三相四线制电力系统谐波、负序以及无功电流的复合补偿策略。数值仿真结果表明,该复合补偿策略的投入使用,可使电力系统综合补偿装置运行在有源电力滤波器和静止无功发生器功能相结合的复合工作模式,从而实现具有不对称非线性负载的电力系统的谐波抑制、无功补偿以及负载不平衡抑制等综合控制任务。     

电气化铁路中电力机车的谐波治理研究

电气化铁路中各种电力机车产生了大量的谐波,严重影响了电网的电能质量。有源滤波技术是目前谐波治理的主要方法,分为谐波检测和谐波补偿2部分。选择韶山SS9型电力机车作为谐波治理的研究对象．首先简要分析了该机车主电路结构和控制策略,然后介绍了基于瞬时无功功率理论谐波检测方法和基于滞环比较控制的补偿电流产生电路,最后用Matlab／Simulink建立了SS9型电力机车的仿真模型并对其谐波进行检测和补偿。仿真结果表明有源滤波技术可以很好地治理SS9型电力机车的谐波,具有较高的理论和实际价值。     

并联型有源电力滤波器控制方法与仿真

随着国家坚强智能电网的发展,智能型电力电子设备及技术在智能电网中大量使用。由于电力电子器件具有非线性特性,其使用给智能电网带来了谐波污染等问题。并联型有源电力滤波器采用了应用广泛的谐波抑制和无功补偿技术,它能对智能电网中的谐波和无功进行较好地动态补偿。分析了并联型有源电力滤波器的补偿原理,利用包含直流侧电压环控制的ip-iq法进行智能电网指令电流的检测和定时滞环电流跟踪控制方法对并联型有源电力滤波器进行电流跟踪控制,使用Matlab/Simulink搭建仿真模型,并从不同的控制角进行实例仿真。仿真结果和快速傅里叶分析表明,对于非线性负载晶闸管的不同触发角,定时滞环电流跟踪控制都能有效地实时跟踪控制,仿真模型系统能够实时检测出系统中所含指令运算电流,并进行有效补偿,达到了理想的效果。     

基于SVG的电力机车供电系统电能质量综合补偿技术研究

针对电力机车供电系统的电压波动、谐波污染等问题,采用了静止无功补偿装置SVG改善供电系统的电能质量。对静止无功补偿装置SVG的工作原理及其在电力机车供电系统中的应用进行详细的分析,提出了单相系统补偿电流的检测方法和综合补偿的控制算法;通过仿真分析了基于SVG装置的电力机车供电系统的性能,结果表明补偿装置SVG具有响应速度快、调节范围广、谐波抑制效果好、占地面积小等优点,能够有效治理电力机车供电系统中存在的电能质量问题,提高了电力机车供电系统的供电质量。     

用于强非线性负荷的瞬时无功与谐波电流检测算法研究

为解决强非线性与类随机性负荷下的瞬时无功与谐波补偿问题,综合应用ip-iq法和p-q法,提出了一种有效的瞬时无功与谐波电流检测算法。该算法适用于任意工况的三相电路,包括三相四线制电路、电压非对称正弦或含有谐波等情况。理论推导和仿真证明了该算法的正确性和有效性。同时,将该算法进行推广,可实现对任意次谐波正序或负序有功、无功电流的有效提取。     

并联型混合滤波器及其滤波特性分析

提出了一种适用于电气化铁路谐波及无功综合治理的相并联型混合电力滤波器（ＰＨＡＰＦ）,该ＰＨＡＰＦ是由采用可控硅阀投切的无源滤波器与有源滤波器串联构成的。介绍了ＰＨＡＰＦ的结构、谐波检测及其复合控制策略。。复合控制器中引入了递推积分器和有源滤波器输出电压反馈校正控制,邮谐波反馈补偿控制及有源滤波器最小运行容量控制。仿真结果表明,所提出的混合滤波器及其控制策略不仅有良好的谐波、无功补偿性能,而且性能／     

多功能并网变换器容量优化控制策略

随着"双高"电力系统的发展,并网环境呈现薄弱、复杂态势.电网阻抗的存在使得并网点容易受谐波干扰及无功功率波动的影响,恶化并网电能质量,影响并网变换器友好并网,仅以有功功率为传输目标的传统并网变换器已难以适应上述工况.基于现状提出一种具有谐波抑制功能的光伏逆变器控制策略.指令电流由谐波检测环节和直流侧稳压控制环节组成,根...     

注入式混合型有源电力滤波器谐波检测方法研究

首先分析了注入式混合型有源电力滤波器的结构及工作原理,针对有源电力滤波器的工作性能很大程度上取决于对谐波电流高精度、实时的检测,提出一种基于瞬时无功功率理论ip～iq谐波检测算法的改进算法,采用最小均方（LMS）自适应滤波器作为检测电路中的低通滤波器。可以更快地检测出谐波电流的指令信号,具有更好的稳态检测精度。利用MATLAB对其进行建模和仿真,验证了谐波电流检测算法的正确性和有效性。