谐波与无功综合补偿装置的控制策略

针对高压大容量负荷谐波抑制和无功补偿的要求,以串联谐振注入式有源电力滤波器为基础结合并联型无源滤波器的谐波和无功综合补偿装置为例,通过结构分析.对常用基本控制策略进行比较.基于此,针对结构特点和应用需求进行有效的分频控制方法的研究,形成一套从基本控制策略选择到具体控制方法实现的综合补偿装置控制系统设计与实施的完整方案.为适应负荷变化频繁的复杂工况.提出采用根据电源谐波电流进行控制的基本策略以提高装置的安全稳定性能.同时利用基于直流分量的PI控制和基于广义积分的模糊自整定PI控制2种方法分别实现谐波电流的有效分频控制,后者不但避免了分频检测的环节.降低了计算量,而且很好地保证了控制效果.     

并联混合型有源滤波器的结构及其控制方法

针对工业负荷大容量无功补偿和谐波抑制的要求,提 出一种串联谐振注入式有源滤波器结合并联型无源滤波器 的混合式滤波和无功补偿装置.详细讨论了装置的结构和 滤波原理,同时通过对系统波特图的分析得出装置需要进 行分频控制的结论.以此为基础,提出一种基于广义积分 的模糊PI分频控制方法,介绍了其详细实现过程,并与其 他控制方法进行了比较,仿真实验和应用表明,该方法能 够有效地实现混合补偿装置的分频控制,在各方面都具有 一定的优势.     

新型注入式混合有源滤波器的检测与控制策略

为提高系统电能质量,减少谐波污染,对一种新型双谐振注入式混合型有源电力滤波器进行了研究,分析了具有预补偿能力的分频检测算法和空间矢量双滞环电流控制方法在新型有源滤波器的应用。通过分频检测算法可以从实际工况选择待补偿的谐波次数,减少有源滤波器与电网其他补偿设备的耦合,提高系统稳定性,并减少了补偿容量。利用空间矢量双滞环电流控制提高了直流电压利用率,降低了开关频率。仿真和实验分析结果表明了该方法的可行性。     

高压配电网谐波及无功综合动态补偿系统研究

提出一种适用于谐波及无功综合动态补偿系统(HRIDC)的控制方法.HRIDC由注入式混合有源电力滤波器(IHAPF)和静止无功补偿器(SVC)联合构成.在分析HRIDC结构和原理、建立其电气模型的基础上,设计了一种由IHAPF复合控制和SVC模糊PI控制组成的HRIDC控制方法.IHAPF复合控制由分频控制和滞环控制构...     

新型三相三线制模糊滑模控制并联有源滤波器设计

针对三相三线制电路中的谐波补偿问题,采用模糊滑模控制方法设计了一种新型并联有源滤波器,成功降低了三相电路中电源电流的谐波电流含量。谐波电流检测方法采用p-q谐波电流检测方法,能快速、准确地检测出负载电流中的谐波分量。直流侧电压采用PI控制方法实现稳定控制。参考电流跟踪控制采用所设计的模糊滑模控制方法实现。Simulink仿真结果显示,与传统的滞环比较控制方法相比,所设计的新型模糊滑模控制方法能够有效地降低跟踪误差,提高有源滤波器的谐波补偿效果。     

基于分频虚拟电阻的多逆变器并联控制策略

针对低电压微电网中带非线性负荷的多逆变器并联系统,提出了一种分频虚拟电阻的多逆变器并联控制策略。对每个逆变器的输出电流采用带通滤波器进行分频,得到各次谐波电流;通过将各次虚拟电阻分别引入到逆变器输出的各次谐波电流反馈环中,得到各次指令谐波电压,从而对电压控制环进行修正。该方法既可减小逆变器在各次谐波频率下的等效输出电阻,也能分担各次谐波功率,有效地改善了各并联逆变器输出电压质量。通过改进阻性逆变器的功率下垂控制策略,提高了多逆变器并联的功率均分精度和动态响应速度。仿真和实验结果验证了该控制策略的有效性。     

基于FPGA的三电平APF谐波分频控制

针对传统串行执行方式存在可补偿谐波次数受限、补偿效果不佳等问题,研究基于现场可编程门阵列的有源电力滤波器谐波分频控制的实现。采用现场可编程门阵列作为控制系统的主控制器完成控制算法,可以显著提高计算频率,减小计算延时,改善控制系统实时性能,在现场可编程门阵列内构建并实现的谐波同步旋转坐标系下的谐波电流分频控制策略计算频率最高可达77 kHz。构建了三电平有源电力滤波器数字控制系统并在样机上进行了实验,实验结果验证了提出的现场可编程门阵列全数字谐波电流分频控制方法的正确性。     

谐波电流的分频检测与分频控制策略

谐波电流的检测与控制策略是影响有源电力滤波器性能的2个关键环节。目前针对这2方面的研究大多着眼于对负载电流中剔除基波电流后的总谐波电流的检测与控制,补偿总的谐波电流会限制有源电力滤波器的容量及其灵活应用。本文提出对总谐波电流中某些特定次数的谐波进行分频检测与控制,采用Hopfield神经网络进行分频检测,该方法利用能量函数构建反馈型神经网络,既可以得到基波电流、总谐波电流,又可以同时检测出特定次数的谐波电流。应用广义积分控制对这些特定次数的谐波进行分频控制,广义积分控制能够无静差跟踪控制特定频率的电流。经过仿真分析,本文采用的谐波电流分频检测及控制策略响应速度快、准确性高,能够满足有源电力滤波器的性能需要。     

改进多通道注入式HAPF与TCR联合系统

针对多通道注入式混合有源电力滤波器(HAPF)无法动态补偿无功功率的问题,在对比两种不同结构多通道注入式HAPF的基础上,提出一种改进多通道注入式HAPF与晶闸管控制电抗器(TCR)联合运行系统,实现中高压配电网谐波与无功的综合动态治理.在提出的谐波电流分频控制方法中,采用改进的ip-iq算法对电网中的各次谐波进行分频检测,各次谐波电流在注入电网过程中产生的相角偏移可在相应的sin - cos函数表中进行校正,直流侧电压实时值与给定值的误差通过PI控制后送入有功通道经d-q变换转化为三相交流值后与谐波电流控制信号叠加形成最终的控制信号.仿真及实验结果证明了所提出的控制方法的有效性.     

混合有源滤波器的神经网络PI分频控制

针对电源对谐波抑制的要求,提出了基于BP神经网络PI的分频控制方法对谐波进行补偿。该方法通过广义积分PI控制器实现周期量的分频PI控制,不需考虑频率和相位对其的影响,再通过BP神经网络对PI值进行在线调节,从而得到想要的波形。还介绍其详细的实现过程,并与其他的控制方法进行了比较,MATLAB仿真表明,该方法能够实现并联混合有源滤波器的谐波补偿,且在各方有一定优势。     

Power-system stabilizing control by SMES using fuzzy techniques and neural networks

It has been clarified that a superconducting magnetic energy storage (SMES) is very effective for power system stabilization. The control methods proposed for power system stabilization by SMES include the pole assignment, the optimum control, and so on, each of which, however, has its drawbacks. The application of fuzzy control is considered to overcome these drawbacks. This paper considers the power system stabilization by fuzzy control of the active and reactive power of SMES. First, the adequate fuzzy control rules of an SMES for the model power system is derived. Then, to alleviate the dependence of the fuzzy control on the operating condition and the fault, a method is proposed which adjusts the fuzzy parameter according to the operating condition and the fault using a neural network. The validity of the proposed method is examined by computer simulations.     

双模糊控制法在光伏并网发电系统MPPT中的应用

提出一种在光伏并网发电系统中进行最大功率点跟踪(MPPT)的双模糊控制法,将非对称模糊MPPT与模糊PID相结合,在设定参考电压环节使用模糊控制代替诸如扰动观察法等传统方法,在消除实际电压与参考电压偏差这一环节用模糊PID替换普通的PID控制。此外,还提出了4个反映MPPT性能的指标:环境缓慢变化时的MPPT时间、光伏阵列发出的能量大小、稳态时的功率波动大小和环境剧烈变化时光伏阵列发出的能量大小。设计了4个算例,在MATLAB/Simulink环境下对5种控制方法分别进行了仿真分析。通过对比各方法的性能指标和相应的输出功率波形图,验证了所提出的双模糊控制法是一种比传统方法更优的MPPT控制方法。     

非对称模糊PID控制在光伏发电MPPT中的应用

讨论了光伏发电系统最大功率跟踪常用控制方法的优缺点,对光伏电池功率电压曲线进行了详细分析,根据分析结果把非对称模糊PID控制应用到光伏发电系统最大功率点跟踪的控制,非对称模糊控制能快速响应外界环境的变化,使光伏系统始终工作在最大功率点;同时加入PID控制可以有效消除系统在最大功率点附近的振荡现象,提高系统的稳定性.实验结果证明该方法能使系统在最大功率点稳定地工作,并能快速跟踪外部环境的变化.     

基于模糊控制的MPPT在光伏并网发电系统中的应用

为了提高光伏并网发电系统的输出效率,减小系统正常工作时的电压波动,提出了一种基于模糊控制的最大功率点跟踪方法.在分析了光伏电池的特性和几种光伏并网发电系统的最大功率点跟踪算法后,针对扰动观测法的不足,将模糊控制应用到最大功率点跟踪控制算法中,提出基于扰动观测法的模糊控制策略.在Matlab/Simulink中进行了系统...     

基于D-FNN的电网混沌振荡系统的自适应控制

面向电网混沌振荡系统产生的混沌现象,采用D-FNN对电网混沌振荡系统进行网络建模。在动态模糊神经网络(D-FNN)建模的基础上,提出对连续混沌系统的在线自适应控制方法。该控制方法通过D-FNN对连续电网混沌振荡系统进行在线的同步自适应控制,控制效果很好,并通过对具体的电网混沌振荡系统的数值实验证实了该方法对电网混沌振荡系统混沌控制的有效性和可行性。     

基于模糊决策树的变电站电压无功控制方法研究

变电研制的电压无功控制是保证电能质量和电力系统安全可靠运行的重要措施。本文分析当前电压无功控制方法存在的不足，把模糊决策树应用到这一领域，提出基于模糊决策树的变电站电压无功控制方法。模糊决策树融合了模糊理论和决策树的优点，不仅能很好地解决电压越限的模糊边界问题，而且能依据调压控制的限制条件优化原则和设备保护闭锁等信息进行综合决策，以实现电容器和变压器分接头在变电站各种运行状态下的最佳配全。用于某110kV变电站的实验表明，本方法能提高电压质量，减少设备调节次数，具有良好的控制性能。     

移相串联谐振高压电容器充电电源谐振参数设计方法及其电流控制策略

针对基于移相串联谐振全桥变换器(PS-SRC)的高压电容器充电电源,提出了谐振参数设计方法和充电电流模糊控制的策略。为了克服串联谐振高压电容器充电电源工作在欠谐振电流断续模式的缺点,通过移相控制使其工作在过谐振电流连续模式下。分析了PS-SRC三种工作模式的特点,推导了其边界条件,基于数值求解方法,对适用于高压电容器充电的工作模式进行了深入的分析,并根据高压电容器充电电源的应用要求,提出了谐振参数设计方法。针对PS-SRC精确数学模型难以推导的情况,提出了采用模糊控制的充电电流控制方案,给出了主要设计方法。最后,通过实验验证了谐振参数设计方法的正确性以及模糊控制实现恒流充电的可行性。     

基于模糊控制的工厂无功补偿控制策略研究

针对传统九区图控制法存在的"投切震荡"和"操作频繁"等问题,结合模糊控制理论设计了一个改进的基于模糊控制的工厂低压无功补偿控制器.该模糊控制器采用两输入单输出结构,以电压偏差和无功偏差为控制量,以无功功率补偿量为被控制量,选用三角形隶属度函数.为了验证该模糊控制器的可行性,在MATLAB中建立了基于该控制器的无功功率补偿模型.仿真结果表明该设计的模糊控制器是可行的,解决了投切震荡等问题,提高了系统准确性,从而改善电网质量.     

模糊式电力系统稳定器的研究

本文成功地将模糊控制理论应用于电力系统稳定器设计，设计了一种基于规则和表格的智能型电力系统稳定器。数字仿真实验和动模实验表明了其有效性。由于采用了基于规则的人工智能技术，避免了因建立数学模型以及控制中测量信号不真实带来的麻烦。以８０８６为主机的ＳＴＤ工业控制机和一台ＰＣ机为基础，研制出一台用微机实现的模糊式电力系统稳定器的样机。     

Load frequency control using power demand estimation and fuzzy control

Numerous control methods based on modern control theory have been proposed to improve the load frequency control (LFC) characteristics of power systems. These control methods generally regard the load frequency control system as a linear system model. Furthermore, complicated mathematical equations have to be solved to determine control laws. However, realistic power systems are nonlinear, i.e., the nonlinearities of tie-lines connecting between the control areas and of generation rate constraints of power plants exist. Consequently, it is considered that the design of controllers is difficult. In this paper, the application of fuzzy control to the load frequency control system is proposed to solve the forementioned problems. The proposed control first, to satisfy the load frequency control requirements, estimates power demand variations of the control areas and uses them as the output set-point values of power plants, instead of using an integral-type controller. Next, to improve stability and optimality of the nonlinear load frequency control system using the fore-mentioned output set-point control method, the proportional-type fuzzy control considering a computation time-delay is implemented. Parameters of the proposed fuzzy controller are determined by minimizing the integral square of the area control error (ACE) to ensure optimality of the system.