大容量链式静止同步补偿器的非线性双输出解耦控制

大容量链式静止同步补偿器(STATCOM)是典型非线性系统, 其控制理论和算法复杂且抽象. 本文根据链式STATCOM的有功–无功电流的动态数学模型, 得到非线性动态无功控制策略, 利用双输入双输出线性化的控制方法, 实现双输出变量解耦控制. 仿真及实验研究表明, 该链式STATCOM非线性双输出解耦控制器, 在系统发生短路或大功率负载突变时具有良好的动态性能.     

地铁低压配电系统中的谐波分析与补偿控制方法

在地铁低压配电系统中,动力照明负荷中有大量非线性负载存在,从而引起谐波问题,因此需要对谐波进行补偿及控制.根据瞬时无功功率理论谐波电流检测法,导入平均电流控制器建立了模拟模型.地铁低压配电系统的APF具有良好的电流谐波补偿性能,能够实现谐波抑制,从而实现无功补偿和谐波抑制,效果较好.     

三相四桥臂STATCOM的研究

在三相四线制电力用户中,负荷经常不平衡,零线电流大.三相四桥臂STATCOM专门用第四对桥臂对零线电流进行补偿.论文首先介绍了STATCOM的整体结构,还对无功电流检测方法和STATCOM的控制策略进行了介绍.在理论分析的基础上,利用MATLAB软件建立了系统的仿真模型,对带感性负载时稳态和不平衡情况下进行了模拟仿真,仿真结果验证了算法的可行性.     

基于分数阶PIλ的STATCOM控制策略仿真研究

本文针对静止同步补偿器（Static用电压定向矢量控制方法简化STATCOM数学模型，将有功电流和无功电流解耦。针对电压外环和电流内环分别设计控制器。并采用基于频域响应的设计方法整定分数阶PIλ控制器参数。仿真结果表明，控制性能满足设计要求，验证了所提控制策略的准确性与可行性。     

基于SVG的功率因数校正系统研究

为了减少感/容性负载与电网之间的无功交换,提高电网电能质量,提出和实现一种基于SVG的功率因数校正系统。该系统使用IGBT全桥电路为主电路,采用TMS320F28335作为控制器,将解耦控制算法移植到DSP中,DSP产生PWM对IGBT进行控制。实验结果表明,该系统能够快速地响应负载侧无功功率的变化,有效地对其进行补偿,减小负载和电网的无功交换。     

无功与谐波补偿检测的光伏并网仿真研究

研究了光伏电源并入配电网后对电能质量的影响.从理论上分析了对光伏并网发电系统进行无功补偿和消除配电网谐波的方法,利用瞬时无功功率理论检测系统无功及谐波电流,将无功和谐波补偿策略与光伏发电控制相结合.仿真结果表明,光伏电源并网能够较好地补偿系统无功和负载谐波,对提高负荷特性和电网的电能质量、减小电网电流谐波有显著的效果.     

电流型脉冲整流器的矢量控制方法研究

文章采用电流空间矢量PWM调制方法 ,对脉冲整流器进行解耦控制。在同步旋转坐标系中对系统进行建模 ,将系统的有功分量及无功分量解耦 ,可以达到独立控制的目的。实验结果证明本文采用的矢量控制方法可以单独控制有功和无功功率 ,对给定输入有很好的跟踪效果 ,功率因数达到 0 .98。     

基于滑模观测器的直线伺服系统反馈线性化速度跟踪控制

在许多高速、高精的直线伺服系统中,要求能实现对速度的快速精确跟踪,但其模型的非线性和变量间的耦合给控制带来难度.对高速、高精速度跟踪控制中,电流和速度的变化过程在时间尺度上相对接近,不能简单地采用磁场定向矢量控制方法实现静态解耦,否则电流和速度间的非线性耦合将破坏速度跟踪品质.采用状态反馈线性化方法来实现永磁直线同步电动机(PMLSM)模型的精确线性化和动态解耦.利用非线性坐标变换和非线性反馈将系统解耦成独立的线性电流子系统和速度子系统.通过扩展滑模观测器来实现对所需要的动子速度、加速度和负载扰动的鲁棒观测.并利用李雅普诺夫理论对由反馈线性化和滑模观测器构成的非线性闭环系统的稳定性进行了证明.仿真结果表明该方案使PMLSM伺服系统具有良好的鲁棒速度跟踪性能.     

针对直流型负载的有源电力滤波技术研究

针对直流型负载的有源电力滤波技术进行研究,分析APF的工作原理,通过建立数学模型,采用ip、iq方式的瞬时无功功率算法检测计算各次谐波的幅值与无功电流,使用滞环比较法实现在APF上对谐波电流的跟踪补偿。在MATLAB仿真平台上搭建APF装置的模型,验证了谐波电流检测算法与APF控制方法的正确性,说明搭建的APF装置能完成对高次谐波的跟踪补偿。     

级联式STATCOM解耦控制策略

在级联式H桥多电平的静止同步补偿器(STATCOM)控制系统中,由于耦合效应,三相总直流侧电压控制和单个电容电压平衡控制之间会产生影响,不利于平衡控制问题的解决。针对该问题推导出解耦的条件,提出在解耦情况下的平衡控制策略。在实现无功补偿的同时,解决各H桥直流电容电压动态的平衡。搭建十三电平级联H桥STATCOM的仿真模型和七电平实验平台,仿真、实验结果说明该控制策略对无功补偿具有良好的补偿性能,且直流侧电容电压在控制范围内稳定波动,验证了控制策略的可行性。     

直驱式风电机组并网动态性能研究

提出发电机侧整流器采用直接电流控制方式,用以稳定直流侧电压、使发电机侧高功率因数运行,减小发电机损耗;电网侧逆变器对有功、无功功率解耦控制,使风机运行在最大功率点,保证系统以单位功率因数并网,减少并网电流谐波,提高并网电能质量。与传统的控制方式相比,该控制方式具有控制结构简单,发电机侧功率因数高,动态响应快等优点。     

TORA系统基于自调节滑模干扰补偿器的解耦滑模控制

针对欠驱动TORA系统,提出一种基于自调节滑模干扰补偿器的解耦滑模控制方法。所提出的控制方法无需系统不确定性上界的先验信息,对于系统不确定性具有良好的适应性。该控制方法包括设计一种自调节滑模干扰补偿器和一种新型的双幂次趋近律,所设计的自调节滑模干扰补偿器能够利用切换增益自适应算法准确逼近上界未知的系统不确定性,所提出的新型双幂次趋近律能够保证系统状态的快速趋近并抑制控制器的高频抖动。采用Lyapunov稳定性理论证明闭环控制系统的稳定性,并通过数值仿真实验验证所提出的控制方法的有效性。     

Voltage stability evaluation of power system with FACTS devices using fuzzy neural network

Voltage stability has been a major concern for power system utilities because of several events of voltage collapses in the recent past. With the developments of flexible ac transmission system (FACTS) devices, power system performance has improved. This paper proposes an approach based on fuzzy neural network to calculate loadability margin of the power system with static synchronous compensator (STATCOM). A multi-input, single output fuzzy neural network is developed. Kohonen self-organizing map is employed to cluster the real and reactive loads at all the buses to reduce the input features, thus limiting the size of the network and reducing computational burden. Uncertainties of real and reactive loads, real and reactive generations, bus voltages and STATCOM parameters are taken into account by transforming them into fuzzy domains using combination of different nonlinear membership functions. A three-layered feed-forward neural network with fuzzy input variables is developed to evaluate the loadability margin. All ac limits are considered. The proposed methodology is applied to IEEE-30 bus and IEEE-118 bus systems. The proposed methodology is fast and accurate as compared to the conventional techniques. This method can also be used for online calculation of the voltage stability of the large power systems.     

基于级联H桥逆变器的SVG直流侧电压控制策略

SVG在柔性交流输电中得到广泛应用,其主要缺点之一是各功率单元直流侧的电压不平衡。论文基于功率单元的数学模型和瞬时无功功率理论,深入研究了功率单元电压平衡控制策略。在坐标变换中,取电流矢量为d轴,控制输出电压的直轴分量就可以保持直流侧电压平衡。根据功率平衡原理,提出了控制器的设计计算方法。仿真结果验证了该方法的正确性。     

基于占空比优化的STATCOM预测功率控制策略

将基于占空比优化的预测功率控制（Predictive Power Control,PPC）策略应用于静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator,STATCOM）中,来解决传统直接功率控制（Direct Power Control,DPC）策略中存在的功率脉动过大、开关频率不固定等问题。在分析STATCOM基本结构的基础上,结合实际数字处理系统离散运行的特点,推导出STATCOM系统的功率预测方程,并详细地分析了造成系统功率脉动过大现象的本质原因。根据查找表（Look Up Table,LUT）得到消除系统功率误差最优的电压矢量后,采用占空比优化的方式对该电压矢量进行幅值修正,构建了一个使k+1采样点功率跟踪误差最小为目标的占空比求取函数。基于多CPU的控制平台进行了STATCOM系统样机实验,实验结果表明所提PPC策略有效地抑制系统的功率脉动、恒定系统的开关频率,同时其保留了传统DPC策略高动态响应的优异特性。     

STATCOM无源性控制与PI控制的比较研究

针对新型静止同步发生器(STATCOM)的传统控制方法对电网突发较大扰动不能快速反应调节的情况,建立欧拉-拉格朗日方程模型,并提出了利用无源性控制原理的控制方案。该设计方案没有对系统的非线性结构进行简化,因此具有更好的性能。通过STATCOM的无源性控制器与PI控制器的比较,仿真结果表明该基于无源性控制原理的控制器能够更快、更有效地抑制扰动,使电网在更短时间内保持稳定、恢复正常工作状态。     

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。