新型动态电压恢复器对短路故障电流主动调节的研究

提出在动态电压恢复器(DVR)系统的串联逆变器交流输出端增设反并联晶闸管支路的拓扑,以实现动态电压补偿功能与故障电流限制功能。分析所提拓扑的故障电流限制功能机理,建立其运行数学模型;在限流功能动态过程分析基础上,提出一种通过调整晶闸管触发相位角的故障电流调节方法,给出限流阻抗的调节范围,从而解决限流阻抗与电网原有过流保护的配合问题;最后,采用PSCAD/EMTDC仿真软件和实验室样机,验证所提拓扑及控制方法的正确性。     

基于储能装置与静止无功发生器协同控制策略的微网电压波动抑制方法

针对分布式电源的不稳定性和大型阻感性负荷的频繁投切导致微网电压发生波动的问题,提出储能装置+静止无功发生器装置协同调压的方法,对微网中的功率波动进行有效控制,并对储能元件的充放电智能控制方法进行了研究,实现微网有功就地消纳,无功就地补偿的目的。文章对该控制方法进行了PSCAD仿真,仿真结果表明,储能装置+静止无功发生器装置协同调压策略有效地抑制了分布式发电和大型阻感性负荷带来的微网电压波动问题。     

新型注入式混合有源滤波器的研究

提出了一种新型混合有源滤波器的拓扑结构.其基本思想是根据分流原理,对有源部分进行适当控制来等效增大系统支路的谐波阻抗,提高无源滤波器的滤波效果;将有源部分与基波谐振电路并联来减小有源部分容量,同时将基波谐振电路作为一组单调谐无源滤波器的部分和其他无源滤波器组一起构成分流支路;无源部分还可以提供很大无功补偿容量,而且不影响有源部分的容量.仿真和实验结果证明了所提出的混合有源滤波器的可行性和正确性.     

一种新的有源滤波器变结构控制方法

针对有源滤波器滑模变结构控制的有差调节问题,提出了一种广义积分迭代控制算法来降低稳态误差,并将该控制算法的输出结果作为滑模变结构控制中的等效控制,形成三重变结构控制器。实验结果表明,该控制方法兼具较快的响应速度和较小的稳态误差。     

注入式混合型有源电力滤波器的控制算法

有源滤波器能否按其工作原理实现预期的谐波抑制效果,在很大程度上还依赖于电流跟踪控制算法的优劣。该文以一种新型注入式混合有源滤波器为例,结合传统滞环控制算法响应速度快和比例谐振积分控制算法无稳态误差的优点,提出采用复合型控制作为该混合有源滤波器的电流跟踪控制算法。通过相关的仿真、实验结果,从跟踪速度、控制精度、开关谐波含量和开关器件损耗4个方面,将复合型控制算法与传统滞环控制算法及单一的比例谐振积分控制算法进行比较研究。相关分析方法和所得结论可为其他类型的混合有源滤波器的电流跟踪控制算法研究提供借鉴。     

配电静止同步补偿器的补偿电流检测方法

配电静止同步补偿器(distribution static synchronous compensator,DSTATCOM)用于负荷补偿时,补偿电流指令信号的检测环节对其补偿性能有着重要的影响。该文提出了一种基于同步旋转坐标变换的谐波、无功和负序电流综合检测方法。该方法利用电网电压中的一相电压构造虚拟的对称三相系统,然后以对称三相电压形成的合成矢量作为同步旋转坐标系中的 轴,将负荷电流矢量投影到电网电压矢量上,通过低通滤波器后便可得到要检测的补偿电流指令信号。与传统的同步旋转坐标变换法相比较,该方法计算简单,且在电网电压不对称条件下,仍能很好地检测出负荷电流中的谐波、无功和负序分量,满足DSTATCOM负荷补偿的要求。同时还根据功率平衡准则对文中所提检测方法的原理进行了简单的分析。理论分析和仿真结果证明了该文所提检测方法的正确性和有效性。     

永磁同步电机定子绕组温度估计的信号注入策略优化

针对永磁同步电机定子绕组在线温度估计策略与信号注入的优化展开研究,分析电机的电气、机械与热特性等参数以及负载在信号注入下对温度估计精度和输出转矩脉动的影响,提出直流电压注入法3要素(信号注入大小、持续注入时长、注入时间间隔)的优化设定策略,以及提出由频率自适应陷波器和低通滤波器组成的实时信号处理模型以提高估计精度,实现准确温度观测的同时降低信号注入对电机运行性能的影响。在不同工况下的研究结果验证了理论分析的正确性与优化策略的有效性,为基于信号注入法的永磁同步电机定子温度在线观测在工程上的应用提供了指导。     

一种具有网络自适应能力的分布式电源改进下垂控制策略

微电网孤岛运行时,分布式电源可采用下垂控制模拟传统同步发电机功率分配机制,但由于馈线阻抗不一致、本地负荷不匹配等因素的影响,各分布式电源难以按照下垂系数合理分配负荷功率,产生功率分配偏差。针对此问题,首先分析了网络端口特性差异对下垂控制功率分配的影响,并提出了一种具有网络自适应能力的分布式电源改进下垂控制策略,利用微电网中央控制器获取分布式电源输出的有功信息,并对阻性下垂控制进行积分改造,以补偿逆变器输出电压参考值的差异,从而实现有功负荷的精准分配。所提控制策略具有良好的网络自适应能力,可适用于复杂结构的微电网,且受通信延迟和故障的影响小。仿真和硬件在环半实物实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性。     

智能配电网多源数据融合研究

微型同步相量测量装置(distribution network phasor measurement unit,D-PMU)和高级量测设备(advanced metering infrastructure,AM I)等新型量测装置所采集的数据与传统配电网SCADA系统采集的数据一起成为了智能配电网广域量测与控制系统(distribution network wide area measurement and control system,D-WAMCS)的数据源。为弥补各系统在建设时遵循的建模标准不统一的缺陷,实现各系统数据之间的互通,本文首先对智能配电网混合量测体系架构进行了分析,比较了D-PMU数据、AMI数据与SCADA数据在数据成分、数据精度、时标信息等方面的差异,提出了一种统一信息模型,对IEC 61850标准和IEC 61968-301(CIM)标准的设备描述进行统一。利用示范区实际系统对所提模型进行了验证。     

多功能串联补偿器虚拟阻抗柔性限流及其运行机理

针对短路故障时冲击电流的柔性控制,提出了一种自适应虚拟阻抗柔性限流的多功能串联补偿器MFSC(multi-functional series compensator)拓扑结构及控制策略。分析其在正常运行和不同类型短路故障时的工作状况及模式切换过程,阐述三相四桥臂串联逆变器中引入虚拟阻抗的控制方法,建立短路故障数学模型,并给出虚拟阻抗和晶闸管支路限流阻抗参数设计方法。仿真及实验结果表明,MFSC能有效抑制不同类型短路故障电流,故障发生后,虚拟阻抗控制可实现电能质量补偿模式与限流模式间的平滑切换,实现故障电流与继电保护整定值相配和。