三相对称系统中SVC-MERS注入谐波电流分析

磁能恢复开关MERS(magnetic energy recovery switch)是一种新型的无功补偿装置,它相较于其他无功补偿装置,具有结构简单、易于控制和损耗低等诸多优点,但在进行无功功率补偿的过程中会产生谐波电流。首先,在对MERS的结构和控制方法阐述的基础上建立了三相对称系统中SVC-MERS的数学模型,讨论分析了控制参数对三相对称系统中线电流谐波特性的影响;进而提出了控制参数的优化设计方法。仿真和实验结果表明,通过控制参数的优化设计可以有效地减小三相对称系统中线电流的谐波含量,所提控制参数的优化设计方法是可行的。     

微电网中APF接入位置与容量优化配置方案

探讨了微电网中有源电力滤波器(APF)接入位置与容量的优化配置问题。在建立微电网离散解析模型和连续解析模型的基础上,推导出APF的最优安装位置为线路总谐波网损和电压畸变率最小的节点,其最优容量等于总谐波网损。算例分析表明,采用所提方案可有效改善谐波电压,降低电压畸变率。     

基于限值判断的DSTATCOM分频协调控制方法

以江西樟树±2 Mvar的配电网静止无功发生器（DSTATCOM）的动态补偿项目为背景,以同步补偿谐波和无功为目的,通过现场电能质量测试分析,提出通过对谐波与无功进行有针对性的重点补偿,以降低DSTATCOM的容量需求。以此为基础,从工程实用性出发,提出一种基于限值判断的DSTATCOM分频协调控制方法,并进行了详细仿真验证。该方法通过实时的限值判断确定无功与各次谐波电流的补偿重点,以基于瞬时无功功率理论的电流检测方法为基础,结合直流侧电压的直接比例积分（PI）控制算法和补偿电流的增量迭代式广义积分控制算法实现基波与各次谐波的分频控制。该方法工程实用性强,可根据不同工况有选择性地分频率解决最为关键的电能质量问题,能够有效降低实际应用中DSTATCOM所需的容量,从而大力提升其性价比,对推广DSTATCOM的应用具有一定的意义。     

串联谐振注入式混合型有源电力滤波器及滤波特性分析

以工程应用为背景,结合注入式有源电力滤波设备在实际应用中存在的问题,提出了一种适用于中高压电力系统的串联谐振注入式混合型有源电力滤波器(SRIHAPF)的新型拓扑结构,该结构能够在电网电压畸变比较严重时仍然安全稳定工作,并通过基波谐振支路谐波分压和串联谐振支路谐波分流两个方面探讨了新型结构的优越性.在分析了SRIHAPF基本工作原理的基础上,对其主要工作特性进行了研究,包括谐波补偿特性、谐振抑制特性以及SRIHAPF系统稳定性.仿真和实验结果验证了理论分析的正确性.     

谐振阻抗型混合有源滤波器输出电流相移的分频预估补偿

混合型有源滤波器中逆变器输出电流相位经输出滤波器、耦合变压器、无源滤波器后会产生相移的问题,以谐振阻抗型混合有源滤波器为例,分析了逆变器输出电流相移的原因,提出了广义滞后的概念和分频补偿的思路。为消除广义滞后对有源滤波器带来的不利影响,利用逆变器输出电流与负载谐波电流极性相反等同于相位滞后π的原理,构造了一种新型π目标Smith预估器进行滞后补偿。结合广义积分器良好的分频性能,提出了基于广义滞后分频预估补偿的混合型有源滤波器电流广义积分控制方法及其离散迭代算法,通过PSIM仿真和实验验证了该方法的有效性和可行性。     

SVC与STATCOM联合运行协调控制设计与仿真

针对静止无功补偿器（SVC）装置无法抑制电压闪变的缺点,提出了一种新型SVC与静止同步补偿器（STATCOM）构成的混杂装置以及基于模糊预测的联合运行方案,即利用小容量STATCOM抑制闪变配合大容量SVC补偿无功。对于抑制电压不平衡问题,探索了SVC分相控制的实现方法和效果。对含有混杂装置的单机无穷大系统的仿真结果验证了协调控制策略的有效性以及不平衡控制方法的正确性。     

基于直接电流控制的D-STATCOM装置研制

根据配电网无功功率动态补偿的工程需求,研制了一种基于DSP直接电流控制的±50 kVA配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)装置。详细介绍了D-STATCOM构成、开关器件选型、输出滤波器设计和功率器件驱动电路设计等关键技术,并设计开发了基于TMS320LF2407型数字信号处理器DSP的直接电流控制器,在此基础上进行了D-STATCOM负荷综合补偿的开环并网和闭环并网实验研究。实验结果表明该装置无功动态补偿性能优越,并能有效抑制负荷谐波和三相不平衡,从而验证了所研制的D-STATCOM装置及其设计方法的可行性。     

并联混合型有源电力滤波器的最优安装点

着重探讨混合型有源电力滤波器最优安装点的问题。建立配电网及混合型滤波器(hybrid active power filter,HAPF)的简化模型,定义以配电网各节点母线电压总畸变量为参考量的配电网谐波治理目标函数(network objective function,NOF)。通过对配电网节点导纳矩阵的分析得到配电网的电压及电流转移矩阵,并以此研究配电网的频率响应特性,为混合型有源电力滤波器无源支路的谐振频率及参数选择提供设计参考;同时以获得最优目标函数为目的阐述HAPF最优安装点的选择方法,并着重探讨电网参数变化的影响。所述方法可推广应用于各种配电网的谐波治理与无功补偿当中,工程应用结果验证了该文理论分析的正确性。     

适用于电气化铁路的单相注入式混合有源滤波器

提出了一种适用于电气化铁路的新型单相注入式混合有源滤波器。这种新型有源电力滤波器能够补偿一定的无功,注入支路通过添加基波谐振支路的方法大大降低了有源滤波器的容量,克服了电网基波电压对装置的影响。并详细分析了系统的滤波原理,提出了基于卡尔曼增益自调整的改进型动态谐波含量估计方法,能够快速准确的跟踪检测电网谐波电流,并且克服了电力机车等冲击性负荷引起的电网电压畸变对谐波检测精度的影响;提出了基于逆变器两侧能量平衡的电流控制方法使有源部分吸收或释放一定有功或无功功率及产生与注入支路回灌谐波电流相反的抑制电流,然后联合电网谐波电流跟踪控制以获得系统参考信号,保证了直流侧电压的稳定,提高了装置可靠性,增强了系统滤波性能。仿真和实验结果表明这种新型单相注入式混合有源电力滤波器可靠性较高,满足电气化铁路所带电力机车等冲击性负荷的要求,可获得良好的滤波效果。     

考虑故障限流的VSG暂态功角稳定控制方法

当电网发生严重故障时,虚拟同步发电机(VSG)易发生功角失稳并导致故障电流越限,现有方法大多忽略功角失稳与故障过流之间的内在关联性而将二者单独处理,导致二者难以同时解决。为此,分析了VSG的暂态功角特性和故障电流特性,阐释了产生上述问题的原因及相互关系;基于相图理论分析了多影响因素下VSG的暂态功角稳定性,提出了一种考虑故障限流的VSG暂态功角稳定控制方法,该方法在自适应调节有功功率指令以保持功角稳定的基础上联合调节无功调压系数,并引入准静态近似虚拟阻抗,同时实现了故障期间VSG的暂态功角稳定和全故障限流。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性及所提控制方法的有效性。