三相电力电子负载谐波分析与抑制

三相电力电子负载在系统不平衡或模拟不平衡负载、非线性负载的工况下,直流母线会包含丰富的谐波电压,这些谐波分量通过PWM调制过程和电压外环控制器会引入到并网指令电流中,导致馈网电流质量的下降。针对这一问题,根据瞬时功率理论,建立了三相电力电子负载功率平衡方程,推导出三相电力电子负载在不同工况下直流母线谐波电压的表达式,揭示了负载模拟变换器和并网变换器对直流母线电压的影响机理,并提出一种基于滞环控制的直流电压控制方案,以抑制直流母线谐波电压对并网输出电流的影响,改善馈网电流的质量。仿真和实验都验证了理论分析的准确性以及谐波抑制方法的有效性和可靠性。     

链式STATCOM直流电容电压均衡控制策略

针对链式STATCOM直流侧电容电压不平衡问题,从功率的角度分析了基于电压矢量叠加原理的电容电压均衡控制策略,提出了一种基于比例积分控制器的矢量叠加方法,从控制系统上将链式STATCOM分为上层功率控制、相间电容电压均衡控制和同相模块间电容电压均衡控制;再从原理上消除了直流电容电压稳态误差,使得各链节直流电容电压不仅稳定,而且相等;最后在Matlab/Simulink环境中建立了链式STATCOM三层控制系统模型,并进行了仿真。仿真结果证明了直流电容电压均衡控制策略及三层控制系统模型的正确性及可行性。     

谐振接地配电网单相接地故障带电定位方法研究

配电网中单相接地故障是小电流接地系统发生几率最高的一类故障。当接地故障发生时,可以继续运行1~2小时,但故障应当及时排除,以便正常供电。谐振接地配电网发生单相接地故障时,故障的带电定位存在很大困难。在现有方法的基础上,针对谐振接地配电网发生的单相接地故障,通过理论推导,提出了利用零序电流变化量进行单相接地故障带电定位的方法,并设计了一种利用零序电流变化量的带电定位装置,通过仿真实验对装置进行检验。     

基于电压定向的网侧变换器控制建模及仿真

通过建立三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下的DFIG双PWM网侧变换的数学模型。在电压矢量定向方式基础之上,在Matlab/Simulink中对电压、电流双闭环的控制方式及空间电压矢量脉宽调制方式和锁相环技术进行了模块搭建并仿真。仿真结果表明网侧变换器能够快速调节直流侧电压达到稳定,即能有效的实现整流,并在交流侧发生幅值扰动时,能快速维持在直流侧目标电压不平衡度范围内,且控制输入电流波形正弦。     

感应耦合与谐振耦合无线电能传输的比较研究

无线电能传输技术是新兴的和具有广泛应用前景的电能传输方式,目前比较受关注的是感应耦合电能传输(inductively coupled power transfer,ICPT)和谐振耦合无线电能传输两种形式.感应耦合基于电磁感应原理,频率较低,传输距离短,效率高;谐振耦合基于耦合模理论(coupled-mode theory,CMT),频率在兆赫兹范围,在中等距离范围内可以实现高效率传输,且不受空间位置和障碍物影响.本文从原理模型和应用场合上比较两种无线电能传输方式的区别,分析了技术存在的关键问题,为两种无线电能传输系统的设计和应用提供参考和借鉴.     

E类放大电路的并联谐振电容分析

E类放大电路结构简单,因此广泛应用于逆变器、DC-DC变换器以及感应加热电源等一些高功率、高频率的电路中.推导和仿真过程中发现并联谐振电容存在值域,超出这值域电路均不能实现ZVS(零电压开通).本文基于E类放大电路的理论分析,得到各参数之间的关系,从而计算出待求解的参数.通过saber仿真,分析了不同并联谐振电容对电路的影响,仿真参数和理论值的一致性良好.最后经仿真和实验验证了最大谐振电容下得到的参数,也为E类放大电路的参数设计提供参考.     

新型0~10kV连续可调便携式组合波发生器的研制

为了现场检测不同电压等级下电涌保护器(SPD)的冲击动作特性,本文设计出了一套新型0~10k V连续可调便携式组合波发生器。该装置采用了变频与倍压相结合的设计思路,引入了直流斩波、串联谐振以及倍压电路的优化等技术,具有重量轻、体积小和成本低等优势,可方便有效地对SPD进行现场性能测试,确保其安全可靠地运行。     

基于电感电压反馈和输入整形技术的LC滤波器混合阻尼控制

电流型PWM整流器采用LC环节来滤除谐波及帮助器件换流,LC型滤波器呈二阶特性,存在谐振尖峰,且电容阻尼较小,在控制系统存在扰动的情况下,容易引起电流波形畸变和振荡。提出了一种采用输入整形技术和电感电压反馈结合的控制策略,输入整形技术能够有效地抑制小阻尼系统的振荡,电感电压反馈控制能够在外部干扰抑制网侧电流波形畸变。结合两者的优点,可有效地解决电流型脉宽调制整流器网侧电流振荡和畸变。仿真验证了所提出的控制策略能够有效减少电流畸变,增加系统的稳定性,并具有一定工程实用性。     

基于有效零矢量脉宽调制和PR控制的并联零序环流抑制

共直流母线的逆变器的并联会产生零序环流,导致逆变器三相电流不平衡、输出电流失真、系统损耗增加等问题。针对逆变器的并联零序环流问题,文中基于逆变器并联的零序环流等效模型,分析了逆变器的并联零序环流产生机理、组成成分。在上述基础上,研究了一种基于有效零矢量脉宽调制和比例—谐振(PR)控制的逆变器并联零序环流控制策略,该策略通过利用非零矢量来替换零矢量,以减少高频零序环流,通过采用PR控制的零序电流闭环控制以抑制低频零序环流。该策略具有直流电压利用率高、零序环流小的优点。实验结果验证了所述方法的有效性。     

基于谐振阻尼的三相LCL型并网逆变器谐波抑制优化策略

LCL型并网逆变器对高频谐波的衰减效果显著,但是内部滤波器自身容易出现谐振,而且对电网背景谐波电压引起的电网电流谐波抑制能力有限。针对逆变器中LCL型滤波器自身存在的谐振现象,在逆变器侧电流单环控制的基础上,分析其谐振机理,采用基于电感电流一阶微分前馈的谐振阻尼抑制谐振;同时建立谐波电网下的LCL型并网逆变器微分方程模型。在抑制谐振的基础上,主要分析网侧谐波电流环直接抑制方式,实现对电网电流谐振与谐波复合抑制,同时采用滤波电容临界值作为选择网侧谐波电流闭环的条件。分析闭环参数对系统性能的影响,给出控制参数的设计。实验结果验证了所采用控制策略的正确性和有效性。