磁通补偿串联APF采用多绕组变压器的不必要性

为促进基于基波磁通补偿的有源滤波器的实际应用,对传统的采用多绕组串联变压器实现大容量的方式进行了研究.首先将串联变压器和逆变器作为一个整体,建立串联变压器谐波等效阻抗的精确数学模型.然后根据串联变压器的匝比k和二次绕组数N的相互关系,将多绕组技术分为“分裂法”和“增加法”两种方式,分别分析串联变压器的谐波等效阻抗.结果表明:对于“增加法”,当N足够大时,串联变压器在主要谐波频段上相当于导线,滤波效果变差;而对于“分裂法”,滤波效果不变,但逆变器容量增加N倍.因此认为串联变压器采用多绕组技术是不必要的.     

关于有源配电网接地方式的探讨

中性点接地方式选择是配电系统安全经济运行的基础问题,常规配电网中各种接地方式的技术特点已有明确结论,有效接地和非有效接地均有广泛应用。对于分布式电源(DER)大量接入的有源配电网,其接地方式将由主网和DER共同决定。且在DER并网与脱网不同运行状态、故障后主网保护与反孤岛保护等不同处理阶段中,系统接地方式可能存在转换,给故障电流、过电压以及衍生的供电可靠性、人身安全带来更为复杂的问题,有源配电网的中性点接地方式选择问题需要重新审视。     

基于故障电流幅值比较的有源配电网故障定位方法

分析了分布式电源(DER)的短路电流特征和DER准入容量限制。通过分析有源配电网非故障区段与故障区段两侧开关短路电流的幅值关系,提出利用流过线路区段两侧的短路电流幅值比较进行有源配电网故障定位。MATLAB/Simulink仿真结果表明,该方法在DER准入容量满足公共连接点处的电压变化量要求的情况下,可以实现有源配电网故障定位。     

基于支路可观的有源配电网信息采集点优化布置研究

基于支路可观概念,提出了一种在保证系统完全可观测的情况下,以布置信息采集点最少为目标的信息采集点优化布置算法。介绍了支路可观基本原理,建立了基于支路完全可观的有源配电网信息采集点优化布置模型,对建立的整数规划模型采用分枝定界法进行求解,并分析了有源配电网中DG接入位置不同对优化布置方案的影响。在14节点和37节点有源配电网系统中进行算例分析,验证了所提算法的正确性。     

改进的谐波电流检测法及其在有源滤波器中的应用

针对有源滤波器(APF)在工程应用上的需要,本文介绍并分析了一种不仅适用于单相、三相三线以及三相四线制系统,并且适用于三相电压不对称的改进型ip-iq谐波电流检测法,该算法改进了正序电压提取过程以及矢量变换部分,避免了当电网电压不对称时带来的误差,并大大减少了工程计算量,提高了精确度。此外,将算法应用于有源滤波器模型中,并利用Matlab/Simulink进行仿真,仿真结果证明基于改进型ip-iq算法的有源滤波器能够快速准确的对电网进行补偿,验证了本文提出算法的有效性。     

四桥臂APF定频滞环电流控制

提出了一种基于空间电压矢量的三相四桥臂APF定频滞环电流控制方法。该方法通过一组外滞环比较器,快速判定参考电压区域,将参考电压矢量空间分成四个平行六面体。通过一组內滞环比较器,根据参考电压所在区域,选择适当的三相开关独立地控制相应的相间电流,解耦后实现定频滞环控制。该方法还考虑了误差电流相位调节,使误差电流达到最优,提高了控制精度,同时保持了稳定的开关频率。最后应用PSCAD/EMTDC电力暂态仿真软件验证了本文方法的有效性。     

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。     

PIλ 电流内环控制器实现的链式APF在外超导磁体中的应用

稳态强磁场超导磁体电源采用双反星型可控硅整流技术方案,是一种典型的非线性负载,运行时会带来较大的无功冲击及谐波污染。针对科学装置的链式高压有源电力滤波方案规划,结合有源滤波系统的非线性特性,提出一种采用分数阶PI控制器代替普通PI控制器实现的电流内环解耦方法,基于改进的Oustaloup算法,实现分数阶微积分的求解。通过仿真与实验对比分析了分数阶PI与常规PI控制器的运行效果。经仿真与实验表明,采用的分数阶PI电流内环控制器是正确的,且具有一定的参考价值。     

基于级联多电平的有源滤波器直流侧电压平衡控制

为了减小电网中非线性负载带来的谐波电流对电网质量的影响,针对基于H桥的有源滤波器装置中直流电容电压问题,提出一种新的控制方法。将控制模块分成模块均值电压控制器和直流母线电压控制器两个部分,通过调节每个H桥之间的有功功率交换和有源滤波器同电网间有功功率的交换来实现直流电容电压的平衡控制。利用该方法对八个单元H桥级联的并联型有源滤波装置进行Matlab/Simulink仿真,并基于FPGA+DSP实验平台搭建了三单元H桥级联样机。仿真和实验结果表明,基于级联多电平的有源滤波器直流侧电压平衡控制方法是有效和实用的。     

配电网三相不平衡过电压有源抑制方法研究

分析三相不平衡电压的产生机理,提出有源抑制方法,设计了有源逆变装置,等效为可控电流源,安装在中性点与地之间,优化控制注入电流的大小和相位,能强迫电网三相电压平衡。仿真分析和样机实验测试结果表明,该方法不需要测量线路对地参数,抑制三相不平衡过电压速度快、准确度高,甚至能将中性点位移电压抑制到零。