电压型串并联有源电力滤波器设计

电力系统高次谐波会对电网造成不同程度的恶化和损害,本文利用基于瞬时无功功率理论的d-q检测法和空间电压矢量PWM控制方法,设计了一种新颖的电压型串并联有源电力滤波器。利用MATLAB/SIMULINK建立了统一电能质量调节器的仿真模型,根据此模型进行的仿真结果表明,该有源电力滤波器在实现谐波治理的同时可对无功功率进行有效的补偿,具有很高的实用价值。     

配电网UPQC系统设计及补偿检测控制策略研究

随着科学技术与我国经济的快速发展,电子技术的使用扩展到日常生活与工业生产,电网负载变得逐渐复杂,使得电能质量的要求也逐渐升高。鉴于此,研究对统一电能质量调节器的电路拓扑结构进行改进优化,采用左并右串型三相四桥臂式方式;并基于瞬时傅里叶谐波检测法对补偿量控制检测策略进行推导研究。仿真实验表明,研究改进电能质量调节器能有效抑制谐波存在,傅里叶谐波检测法能准确检测谐波分量,系统补偿之后谐波含量下降幅度达88.73%;统一电能质量调节器系统补偿后,a、b、c三相电压不平衡度由18.51%降至1.28%,电流电压的相位基本保持一致,功率因数值接近于1。以上结果表明此次研究设计的补偿检测控制方法能实现准确有效的补偿,符合设计要求,具有一定实用意义。     

LCL型APF在含非线性负荷系统中的应用

非线性负荷和电力电子器件的广泛并入，导致电网电压与电流正弦波畸变，电能质量降低。目前国内外比较主流的滤波装置，如PPF（无源电力滤波器）、APF（有源滤波器）、UPQC(统一电能质量调节器)等，由于自身的特点和缺陷，并不能对各种谐波起到很好的抑制效果。故本文提出了一种ILCLI型APF混合滤波器，协调控制以降低电网谐波含量，在降低非线性负荷谐波的同时，还能滤除开关频率附近的谐波。通过MATLAB/SMULNK建立混合滤波器仿真模型，经过FFT（快速傅里叶变换）分析，验证本模型不仅可以能够动态抑制谐波，而且能够很好地滤除开关谐波。     

采用有源电力调节器改进矿务局内部的电能质量

为满足矿务局供电电能质量的要求和电能传输中的电压变化和敏感负载的需求,在矿务局北网电网改造中采用了有源电力调节器。该项措施既降低了能耗也减少了变压器的容量,提高了矿务局的效益。     

单相UPQC的逆系统解耦控制器设计

单相统一电能质量调节器(single-phase unified power quality conditioner,SPUPQC)是一个强耦合的多输入多输出非线性系统.本文在平衡流形重构系统模型,基于逆系统方法对重构后的系统构造解耦的伪线性系统.针对该伪线性系统采用线性二次型调节器(LQR)设计了满足一定性能指标的控制器.该控制策略有良好的动态响应与补偿效果并有一定的实用价值.仿真实验证明了该控制器设计的可靠性与有效性.     

基于状态空间平均法的统一电能质量调节器的建模仿真

介绍了状态空间平均法的基本原理;通过引入开关函数,建立了统一电能质量调节器中串联变流器的数学模型;基于状态空间平均法建立了串联变流器单相逆变器的状态空间平均模型;采用Matlab和Multisim软件对该模型进行了仿真。仿真结果表明,该模型能较好地反映变流器系统的状态变化,具有一定的合理性。     

矿用统一电能质量调节器控制策略研究

针对传统的矿用统一电能质量调节器在跟踪补偿电流和电压时存在开关损耗大、相间干扰严重和直流侧电压利用率低的问题,提出了一种基于空间电压矢量的恒频双滞环控制策略。通过跟踪分析单相电流、电压滞环得到固定开关频率时滞环宽度与网侧电压的函数关系,然后根据网侧电压的变化动态调节双滞环宽度,以保证开关频率的恒定,实现在跟踪补偿电流、电压的同时有效减小开关损耗;将恒频双滞环控制与空间电压矢量相结合,可以消除相间干扰,提高电压利用率,在保证电流响应速度的同时,减小电流谐波。仿真结果表明,在电压跌落和电流波形发生畸变时,采用该控制策略的电能质量调节器能够及时有效地对电网电压、电流进行补偿,补偿后的电压、电流谐波畸变率较低,保证了煤矿电网的安全运行。     

不平衡电网电压下MMC-UPQC的无源超螺旋二阶滑模控制策略

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)在电网电压不平衡时,采用传统控制方法存在补偿效率和精确性较低的问题.针对这一情况,提出一种无源超螺旋二阶滑模控制策略.首先,基于MMC-UPQC的数学模型和无源控制理论,设计不平衡电网电压下基于欧拉-拉格朗日模型的正负序无源控制器;然后,加入超螺旋二阶滑模控制对无源控制器进行改善,抑制常规滑模存在的抖振,并解决无源控制对系统精度要求高的问题,提高系统的响应速度、补偿精度和抗干扰能力,提升系统的整体性能;最后,在Matlab/Simulink平台上进行仿真,并与PI控制和单独的无源控制对比,仿真结果验证了所提无源超螺旋二阶滑模控制策略的有效性和优越性.     

动态电压调节器(DVR)对电压暂降的缓解作用

在众多的电能质量扰动中,电压暂降是最为突出的电能质量问题之一。也是当前和未来是我国电网所面临急需解决的重要问题。动态电压调节器(DVR)是一种静态串联补偿器。目前各种新的拓扑方案和控制方法层出不穷,侧重点和补偿效果也不尽相同。该文主要对其中一种典型的DVR方案进行了叙述,介绍了其工作原理、特点和动态性能。     

统一电能质量调节器的新型补偿策略及仿真

统一电能质量调节器(UPQC)能够有效解决电压跌落及谐波等电能质量问题,但传统电压跌落补偿策略UPQC消耗的能量较突出。为解决上述问题,提出一种新型电压补偿策略,补偿策略根据相应的电压跌落程度、负载因数角决定串联侧补偿电压的幅值,在一定的控制策略下,注入特定补偿电压角,使得装置串联侧只补偿无功,补偿有功为零。补偿策略不仅能完成电网电压跌落补偿、负载无功补偿,且能有效降低整个装置的有功输出,减小装置补偿容量,扩大补偿范围,延长补偿时间。仿真表明,可有效提高电能质量。     

基于改进自适应卡尔曼滤波的电力大负荷预测与计费研究

电力大负荷预测是电力公司进行高效电力系统规划和运行的重要基础。为了提高电力负荷预测精度进而更加有效地估计电力计量与计费,创新地提出了一种基于改进的自适应卡尔曼滤波（AKF,Adaptive Kalman Filter)的电力大负荷计量计费预估方法。分析了电力负荷预测研究现状,针对传统卡尔曼滤波算法不足,引入自适应遗忘因子对卡尔曼滤波算法进行改进,建立数学模型、整定因子调整模型关键参数,得到电力大负荷数据的预测值,最终通过计量计费转换公式得用电量以及电费计量预估值。仿真结果表明：基于AEKF的电力大负荷计量预测方法的负荷预测结果与实际结果误差小于1.35%,电力计费预测结果与实际结果相对误差小于1.263%。应用实例证明：基于AEKF的电力大负荷计量计费预估方法,能够提高电力公司的调度效率12%,增加电费营收5.3%—12.2%。     

统一的和通用的Wiener状态滤波器

用现代时间序列分析方法,基于ARMA新息模型提出了带拟白噪声、拟相关噪声和带 观测滞后系统的统一的通用的渐近稳定的Wiener状态滤波器,可统一处理状态滤波、平滑和预 报问题.同Kalman滤波方法和多项式方法相比,避免了求解Riccati方程和Diophantine方程. 仿真例子说明了其有效性.     

Gaussian Mixture Kalman Predictive Coding of Line Spectral Frequencies

Gaussian mixture model (GMM)-based predictive coding of line spectral frequencies (LSFs) has gained wide acceptance. In such coders, each mixture of a GMM can be interpreted as defining a linear predictive transform coder. In this paper, we use Kalman filtering principles to model each of these linear predictive transform coders to present GMM Kalman predictive coding. In particular, we show how suitable modeling of quantization noise leads to an adaptive a posteriori GMM that defines a signal-adaptive predictive coder that provides improved coding of LSFs in comparison with the baseline recursive GMM predictive coder. Moreover, we show how running the GMM Kalman predictive coders to convergence can be used to design a stationary GMM Kalman predictive coding system which again provides improved coding of LSFs but now with only a modest increase in run-time complexity over the baseline. In packet loss conditions, this stationary GMM Kalman predictive coder provides much better performance than the recursive GMM predictive coder, and in fact has comparable mean performance to a memoryless GMM coder. Finally, we illustrate how one can utilize Kalman filtering principles to design a postfilter which enhances decoded vectors from a recursive GMM predictive coder without any modifications to the encoding process.     

三相三线制统一电能质量调节器检测和控制方法

介绍了三相三线制统一电能质量调节器(UPQC)的拓扑结构,并结合UPQC的补偿思想,利用基于瞬时无功理论的dq0变换法进行电压和电流补偿信号的检测,并对其进行仿真,验证了该检测方法的优越性,最后对其控制策略进行研究,通过对UPQC系统的仿真验证了检测和控制方法的正确性.     

UPQC 并联侧基于滑窗迭代和滞环控制算法

针对统一电能质量调节器（UPQC）并联侧提出一种基于坐标变换的离散傅里叶（DFT）滑窗迭代谐波电流检测算法和恒频滞环控制算法,该检测与控制算法能够提高谐波检测速度,加强谐波检测同步性,实时性好的优点．最后通过Matlab／Simulink平台进行了仿真．在实验室条件下设计了一套小功率的UPQC装置,并成功将其应用于uaQc中,仿真和实验结果验证了以上检测与控制算法的有效性和可行性．     

广义系统Wiener 滤波和Kalman 滤波新方法*

应用时域上的现代时间序列分析方法,基于ＡＲＭＡ新息模型和白噪声估计理论,提出了广义系统的Ｗｉｅｎｅｒ状态估值器和急剧记Ｋａｌｍａｎ估值器。它们可统一处理最优滤波,平滑和预后问题。     

内模统一预测控制的进一步分析

统一预测控制克服了一般预测控制器设计时难以比较每种控制器效果的缺点,将每 个问题的设计统一在一种框架下进行,设计费用也显著降低.对单输入单输出系统,统一预测 控制是一种优越的预测控制方法.采用内模结构就设计参数和模型匹配性对统一预测控制闭 环系统的跟踪性能和鲁棒性能的影响作更为详细的分析.从中可以看出内模结构在预测控制 中的独特优点.本文最后对一些结论给出了仿真结果.     

基于Kalman滤波的统一的Wiener状态滤波器

对于带相关噪声系统 ,基于稳态Kalman滤波器和自回归滑动平均 (ARMA)新息模型 ,提出了统一的渐近稳定的Wiener状态滤波器 ,可统一处理状态滤波 ,平滑和预报问题 .它们构成了一种新的时域Wiener滤波算法 .揭示了Kalman滤波器与Wiener滤波器之间的关系 .一个目标跟踪系统的仿真例子说明了它们的有效性