非整数次谐波对混合型有源滤波器性能影响及解决方法

以目前有实用先例的注入式混合有源滤波器为例分析了电网中存在的非整数次谐波对混合型有源滤波器的补偿性能和安全运行造成的影响,针对系统采用的谐波检测环节对非整数次谐波的不正确检测导致滤波器性能降低并致使直流侧电压波动的问题。文中提出了一种稳定直流侧电压的方法和两种针对不同电网谐波含量情况的谐波检测方法,从实用性上看基于自适应噪声消除原理的谐波检测方法适用于整数次和非整数次谐波同时存在的情况,仿真和实验结果证明了这种方法能够准确的检测出电网中的各次谐波。文中所得的结论同样可以推广应用于其它结构的并联混合型有源滤波装置中,为其在含有非整数次谐波电网中的安全运行提供了有益的指导。     

一种改进的基于最小二乘法的自适应谐波检测方法

提出了一种基于最小二乘法的自适应谐波检测方法,并利用动力系统的均值理论证明了该方法的稳定性。此法克服了传统自适应谐波检测方法的局限性,不仅能够检测电流谐波,而且能够有效地提取电流的畸变量,通过学习率因子的选择,提高了该方法的瞬态响应速度,具有较好的跟踪性能,可用于时变谐波的跟踪检测。仿真结果表明该方法比以往的自适应谐波检测法能更迅速地进行谐波的同步检测和基波的同步提取。实验结果也表明了文中所述方法的有效性,可满足电力系统对电压或者电流畸变量检测的要求。     

配电静止同步补偿器的模糊自适应PI控制策略

研究配电静止同步补偿器(D-STATCOM)用于补偿电压的模糊自适应PI控制策略.分析了d-q坐标系中D-STATCOM数学模型的特点,指出传统的PI控制很难满足D-STATCOM控制系统的要求.对传统的电压外环/电流内环双闭环控制策略进行了剖析.针对该控制策略中PI调节器参数难以整定且控制器缺乏自适应性的不足,本文引入了基于瞬时功率平衡的直接电压控制策略和模糊自适应PI控制策略.仿真和实验结果表明,本文提出的控制策略算法简单、性能优良、实用性强,满足D-STATCOM电压控制要求,具有较强的工程应用前景.     

基于声卡的配电网谐波测量教学装置开发与应用

声卡是一种能够录制和播放声音的计算机输入输出设备。声卡录放声音是基于模数和数模转换的工作原理,在较简单的测量和控制上有着广泛的应用空间。由于大学校园内几乎所有的用电设备如日光灯、计算机、打印机等都属于非线性负荷,为观测校园内配电网谐波情况,结合几乎所有教学实验室计算机上都配有声卡这一特点,借助Mat-lab工具软件开发了基于声卡的配电网谐波测量装置,并在课程设计和实验教学中进行了实际的应用。     

一种新的电能质量综合补偿器研究

针对电网电压波动、谐波污染和无功快速跟踪补偿3个关键问题,提出了一种适应中高压场合的混合型有源滤波器(Hybrid Active Power Filter,简称HAPF)与静止无功补偿器(Static Var Compensator,简称SVC)混联运行的电能质量综合补偿器Power Quality Combined Compensator,简称PQCC),分析了其拓扑结构、数学模型与运行特性.计算机仿真和工程实验结果证明,该补偿器不仅可以提供快速可变的容性无功,稳定电网电压,而且能够对谐波电流进行动态跟踪治理,有效提高了电网的安全稳定性,提升了公共电网的电能质量,降低了电网损耗.     

蚁群优化PI控制器在静止无功补偿器电压控制中的应用

静止无功补偿器(static var compensator,SVC)通常用来进行负荷补偿或系统补偿,在系统补偿时往往用于电压稳定控制,针对电压稳定控制的工况,文中提出一种采用蚁群算法优化PI控制器参数的方法,克服了常规PI控制对被控对象数学模型的依赖性,简单易于实现。蚁群优化算法中,以时间与误差绝对值乘积积分(integral of time-weighted absolute error,ITAE)准则作为寻优目标函数,对PI控制器的比例、积分参数进行调整、寻优,使SVC系统的响应过程达到最优。仿真和实验结果表明,该最优PI控制器能快速跟踪SVC系统的电压设定值,基于该PI控制器的SVC能迅速进行无功补偿,具有较强的适应性和较高的补偿精度。     

企业配电网电能质量补偿系统的设计及应用

针对企业配电网电能质量补偿的工程实际,提出了基于并联注入式混合有源滤波器进行谐波治理和无功补偿的方案。文章首先以某铜箔厂为对象,对企业负荷和电能质量补偿要求进行了分析。根据具体要求,文章对逆变器、输出滤波器、基波串联谐振注入支路、无源滤波器等主电路的设计进行了研究,给出了上位机监控系统和DSP控制系统的软硬件设计方案。仿真和实际应用效果表明,本文提出的方法和方案是行之有效的,满足企业配电网电能质量补偿工程的实际需要。     

钒液流储能变流器双向DC/DC四阶段控制策略

针对储能系统中钒电池端电压及充放电控制模式变换对钒电池安全运行的影响。以钒电池的端电压和荷电状态值为充放电约束条件,提出首次充电时采用小电流充电法激活电池,然后采用恒电流、恒功率、恒压和涓流4种控制策略分阶段对钒电池进行充放电。经仿真及5 kW钒液流储能系统实验,该控制策略减小了钒电池端电压及充放电控制模式变换对钒电池安全运行的影响,验证了所提双向DC/DC四阶段控制策略的可行性。     

基于参数化镇定控制器和误差信号H2范数的LCL型 并网逆变器电流控制方法

在LCL型并网逆变系统中,通常为了满足系统性能会对闭环结构进行调整,而这种调整与保证系统内部稳定性之间存在较大矛盾。为解决此问题,提出一种基于参数化镇定控制器和误差信号H₂范数的并网电流控制方法。该方法利用参数化镇定控制器保证系统的内部稳定,进而通过设计误差信号的H₂范数和开环增益来确定镇定控制器的自由参数和开环增益系数,使系统具有快速的动态响应和高鲁棒性,实现了零稳态误差。该方法不仅可以较大程度地抑制电网电压对入网电流的干扰,而且在不同工况参考电流突变时,并网逆变系统可在半个周期内快速且准确地稳定输出三相平衡的正弦并网电流。仿真和实验结果验证了该方法的有效性和可行性。     

通用变频器中基于DSP的数字控制器实现

介绍了一种以TMS320F240数字信号处理器为核心的异步电机调速系统的数字控制器的硬件和软件设计。介绍了该控制器的结构功能模块和对称空间电压矢量产生的软件流程，并对其中一些基本单元电路和技术进行了分析和讨论，最终给出了该控制器给电机空载实验时所生成的SVPWM波形。