微电网的电能质量及改善方法研究

对微电网中的分布式电源的电能质量问题进行了分析,结合微电网运行的特点提出了相应的电能质量改善方法及控制策略。提出了有源滤波器(APF)和静止无功补偿器(SVC)联合运行改善电能质量的方法,APF和负载并联接入微电网,通过滤除谐波电流,其电流检测常用ip-iq方法;由于晶闸管控制电抗器(TCR)与晶闸管投切电容器(TSC)构成的静止无功补偿器,装设在微电网负载侧,采用对称分量法计算。通过Matlab/Simulink的仿真结果表明,该有源滤波器和静止无功补偿器联合运行的方法对改善微电网电能质量是有效的。     

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.     

±500kV伊穆直流极1线路故障导致极2直流闭锁原因分析

±500 kV伊穆直流极1线路发生瞬时性接地故障,由于双极线路之间的静电和电磁耦合作用,使极2直流电压发生波动,继而引起该极直流滤波器快速充放电,产生较大的穿越电流,而该组直流滤波的首端光电式电流互感器、尾端电磁式电流互感器在电流传变特性方面存在较大差异,穿越电流传变产生的差流达到保护动作条件,导致极2直流闭锁。针对这次保护误动,将直流滤波器差动保护延时由40 ms延长至500 ms,提高了保护的防误动水平。     

基于ZigBee技术的直流滤波器电容塔在线监测

针对高压换流站直流滤波器电容塔不平衡电流过大导致保护装置频繁跳闸的问题,提出一种基于Zigbee技术的直流滤波器电容塔在线监测装置,根据各电容单元电容值的在线监测值对电容塔两臂电容分布进行重新调整,达到降低电容塔运行不平衡电流值和不平衡保护跳闸率的目的。介绍了在线监测装置的结构及其各部分的功能,并对装置进行经济性分析,预测投运初期为负收益,随着运行年限的增加经济效益逐年提高。     

基于一阶斯特林插值滤波器的电池SOC估计和硬件实现

锂离子电池荷电状态(SOC)的准确估计是电池管理系统最基本和最首要的任务。文中采用二阶RC模型和一阶斯特林插值滤波算法对锂电池的SOC进行估计。一阶斯特林插值滤波算法基于卡尔曼滤波算法,但是不需要每次都进行jacobi矩阵的更新计算。对二阶RC模型的参数进行了辨识,给出了一种基于一阶斯特林差值滤波器的锂电池SOC估计算法。搭建了基于DSP2812的硬件平台,用实验的方法与仿真结果进行了对比。仿真和实验结果表明,该模型能很好地模拟锂电池的动态特性,且一阶斯特林插值滤波算法有着比扩展卡尔曼滤波算法更精确的估计值。     

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。     

三相有源电力滤波器输出波形控制方法仿真研究

将三相有源电力滤波器的电流波形控制转化为3个单相有源电力滤波器的波形控制,从而可采用成熟的重复控制和状态反馈控制方法,介绍了三相变单相的转化方法,以及利用状态反馈环节改善系统的稳定性,重复控制策略改进了输出电流波形校正精度的控制思路,并通过仿真验证了该方法的有效性。     

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。     

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。