自冷式静止无功补偿发生器的控制策略

随着时代的发展,用电设备的丰富化导致电网中无功含量超标,进而大量无功补偿装置被投入.在无功补偿装置的应用中经常会出现高温损坏元件、爆炸等问题,为了解决这些问题,本文研发出一种自冷式静止无功补偿发生器.这种静止无功补偿发生器是一种基于柜体、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、电抗器温度参数进行自动限容的补偿装置,此装置的控制策略是根据装置温度变化改变静止无功补偿发生器的无功电流输出,进而实现装置的自动限容控制.由于可以对静止无功补偿发生器容量进行自动调节,不仅提高了装置的可靠性,而且延长了装置的使用寿命.     

6 kV大功率静止无功发生器的设计

提出了应用于地面6 kV变电站的静止无功发生器的设计方案。该装置采用级联H桥式主电路拓扑,可直接通过连接电抗器并入电网;采用单极倍频载波相移正弦脉宽调制策略,能有效提高输出电压的波形质量;采用基于改进的比例谐振控制器的补偿电流控制策略和直流侧电压分级控制策略,能快速、准确地对无功电流进行补偿。最后通过建模仿真验证了静止无功发生器设计方案的正确性和可行性。     

基于双滞环电流控制4桥臂静止无功发生器的研究

为了使静止无功发生器除了无功补偿以外,还具有消除谐波、零序和负序等有害电流的功能,对采用直接电流控制方法的静止无功发生器进行研究.选择4桥臂变流器作为静止无功发生器的主电路;建立了4桥臂静止无功发生器数学模型;改进了基于αβO坐标系的双滞环电流控制方法;对此静止无功发生器方案进行了仿真研究,结果表明该静止无功发生器能够补偿不平衡系统的无功功率,同时能够有效地滤除系统中的谐波、负序和零序等有害电流.     

三相四线制D-SVG的多目标控制策略研究

提出了一种多目标电能质量改善的控制策略,可实现谐波电流、基波正序无功、负序有功、负序无功、零序有功和零序无功电流的单一补偿和任意组合补偿。该控制策略基于改进的i_p-i+q法和等价三角变换的思想,同时检测出6种目标补偿分量,通过选择开关控制其是否投入补偿。直流侧电容电压稳定控制采用传统比例积分(PI)控制方式,最后采用三角载波比较法跟踪参考目标分量。利用该算法对多目标配电低压静止无功发生器(D—SVG)装置进行PSCAD仿真,并基于现场可编程门阵列(FPGA)+数字信号处理器(DSP)实验平台搭建了多目标D-SVG样机。仿真和实验结果表明了该控制策略的正确性并具有较好的实用性。     

混合无功补偿系统在风电场电网中的应用研究

根据风电场动态无功补偿装置在运行中存在的问题和风电场运行的特点,提出了一种混合无功补偿系统.对混合无功补偿系统的不同搭配方案和各种组合的优缺点进行了比较,并对采用同一控制器的磁控电抗器(MCR)和静止无功发生器(SVG)型混合无功补偿系统的系统组成和控制策略进行了分析.最后,对MCR和SVG型混合无功补偿系统在风电场电网故障时为风电场提供无功支撑的能力进行了仿真.仿真结果表明混合无功补偿系统能够为风电场提供更为合理的无功支撑,既具有较好的经济性,又能满足风电场不同运行工况对无功补偿的要求.     

基于STATCOM-BESS的风电场功率协调控制策略研究

为有效地提高风电场并网运行能力,改善传统静止无功发生器只能补偿无功功率而且会消耗一定有功功率的不足,将静止无功发生器与蓄电池储能系统相结合作为整体补偿装置用于风电并网系统进行研究,并提出一种功率协调控制策略对有功无功功率进行协调控制。首先介绍了STATCOM-BESS工作原理并建立整体数学模型,采用旋转坐标系解耦控制方法实现了电流解耦。然后在Matlab/Simulink中搭建风力发电系统仿真模型进行仿真,仿真结果表明装置具有快速功率调节能力,在风速渐变、电网扰动和频率波动情况下对风电场都具有较好的动态支撑能力,因此验证了理论分析的正确性和所提出的控制方法的有效性。     

配电网静止同步补偿器

配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)作为DFACTS家族中重要的成员之一,在无功补偿方面具有比传统的无功补偿装置性能更好,运行范围更宽等优势。通过对装置工作原理、数学模型和控制策略的介绍,给出了装置的仿真结果,仿真结果表明D-STATCOM的补偿效果是明显的。     

基于SVG混合补偿的单晶炉功率因数提高

针对某单晶硅生产车间配电网的功率因数偏低,以及电压波动的情况进行分析,在此前提下,比较了两种混合补偿的解决方案,并提出了采用静止无功发生器(SVG)对电容器投切装置进行纠正补偿的方法.利用MATLAB/Sinmulink仿真软件,搭建了混合补偿系统的模型,进行仿真验证,同时设计了SVG装置并应用于单晶硅生产车间.仿真和实验结果表明,电网功率因数能提高到0.99以上,所设计的静止无功发生器可有效提高单晶硅生产车间配电网的功率因数,且具有较好的动态性能.     

SVG的电压控制策略

提出一种控制静止无功发生器(SVG)输出电流的策略,既能实时补偿负荷无功,又能改善负荷接入电网点的电压波形。根据装置工作原理推导了控制策略及其可行性。根据负荷峰值电压判断负荷接入处电压是否跌落。电压稳定时装置工作在常规无功补偿状态下,输出负荷所需的无功电流;当接入网点电压因补偿区域的故障或者负荷突然加重等导致电压跌落较大时,装置可在输出所需无功的基础上短时消耗储能以维持补偿点电压。仿真结果表明所设计的复合功能装置具有响应速度快、动态特性好的优点。     

新型混合无功补偿装置的控制方法

提出以配电静止无功发生器（DSTATCOM）容量上限作为约束条件将无功进行分配,在先求出DSTATCOM补偿容量的前提下求出晶闸管投切并联电容器（TSC）的投入组数,使混合无功补偿装置能够进行精确的补．仿真分析表明,新的控制方法对混合无功补偿装置的控制具有可行性、有效．     

直接电流控制的静止无功发生器的研究

分析了采用三相桥式电路的静止无功发生器(SVG)的运行原理.指出SVG发出纯容性无功功率时电容两端电压过高的原因及其解决的方法,采用了具有电压环和电流环的直接电流法控制SVG,针对电压环PI调节超调量容易过大的不足提出了PID控制,电流环采用PI调节,给出了参数的整合方法.通过MATLAB仿真给出了系统发出感性和容性无功时电流和电容两端电压的仿真波形,验证了系统的原理及设计思想.     

基于矢量控制的异步电动机节能运行的研究

针对异步电动机在轻载状态下运行效率低的问题,在以转子磁场定向的矢量控制系统中,建立了考虑铁损的异步电机的损耗模型。通过研究不同运行条件下电动机损耗和转子磁链的关系,采用了结合电机损耗模型和在线搜索的混合式节能控制方法,相比于单纯的损耗模型节能控制方法具有更好的高效性和鲁棒性。最后,通过仿真研究验证了此方法的正确性。     

基于加权交叉耦合的多电机同步控制研究

多电机同步控制系统是现代制造业中研究的核心内容之一。目前的多电机同步控制策略中,不同职能电机在重要性上的区别往往被忽略了。针对这一问题,在相邻交叉耦合控制策略的基础上,通过赋予电机不同权值,提出了加权交叉耦合的多电机同步控制策略与算法,并且进行了稳定性和有效性证明。最后,通过Simulink对研究结果进行仿真验证,结果表明该控制算法改善了多电机同步效果,提升了系统生产效率。     

倒立摆模糊控制系统研究

提出了一种利用模糊控制器进行倒立摆控制的方法,建立了倒立摆的数学模型,并进行了计算机仿真,仿真结果表明,该方案可以得到较为满意的结果.     

并网逆变器内模和重复复合电流控制策略研究

综合分析了内模控制和重复控制的特点。根据其特点设计了内模和重复复合电流控制的并网逆变器。并进行了理论和仿真分析。结果表明,基于内模控制和重复控制相结合的复合并网电流控制策略具有良好的动态、稳态性能,能够消除周期性扰动的影响。     

基于自动控制技术的变频调速控制系统

随着自动控制技术及变频调速技术的发展,将自动控制技术与变频调速技术结合起来应用,对于异步电机的调速控制具有重要意义.本文提出了一种基于西门子S7-300PLC和Sinamics S120变频驱动装置的变频调速方案,该方案能够实现异步电机全速度范围内的转速自动调节.在实验室中,搭建了小功率试验平台,经试验验证,该变频调速方案能够对异步电机的转速能够根据上位机下发的指令进行自动调节,实现了全自动调速控制,具有很高的工程应用价值.     

基于滑模控制的TSMC-PMSM调速系统

设计了一种基于双级矩阵变换器(TSMC)驱动的永磁同步电机(PMSM)滑模变结构直接转矩控制方案。该方案针对一般滑模控制器的抖振问题,设计了积分滑模面、符号函数平滑和变指数趋近律,并应用于PMSM转矩和磁链的控制,既克服了滞环直接转矩控制(DTC)转矩和磁链脉动大的不足,又解决了一般滑模控制器的抖振问题。采用DSP和FPGA开发了一套系统实验样机,给出了系统的软硬件设计方法,实验结果验证了系统设计的有效性,实现了系统高性能调速及网侧电能质量的优化。     

基于变目标控制的MMC-HVDC控制策略

针对现有柔性高压直流输电控制策略无法很好保证控制系统鲁棒性、稳定性和快速性的现状,提出了一种变目标控制策略,将控制目标值分解为多个小目标,使系统快速无超调地分步达到指定目标,并提出了加入变目标控制环节后MMC-HVDC控制系统PI参数的设置原则和变目标控制调节时间的设置方法。在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建三端柔性直流输电系统模型进行仿真验证,结果表明设计的变目标控制策略能很好地解决调节速度和超调量之间的矛盾,并能扩大PI环节参数的选取范围,增强控制系统的鲁棒性和适应性。     

现场总线控制系统中控制滞后的研究

介绍了现场总线控制系统中控制滞后的产生和种类以及控制滞后对控制效果的影响,提出了一种基于矩阵对控制滞后进行补偿的方法,并使用MATLAB对补偿前后的系统进行了仿真,达到了很好的控制效果。     

基于DSP-FPGA全数字控制的矢量控制系统

主要介绍了一种基于DSP和FPGA的全数字化感应电动机矢量控制系统,在分析系统总体设计方案的基础上,重点介绍了速度检测、电流采样和闭环调节器设计,并削述了控制系统的软件实现方法.通过对实际电机的控制试验结果表明,该控制系统具有优良的动静态性能和较好的控制效果,具有广阔的应用前景.