单独注入式混合型有源电力滤波器复合控制策略的研究

本文建立了单独注入式混合型有源电力滤波器的电气模型。根据此模型综合比较了混合型有源电力滤波器的两种常用控制策略,提出了一种基于检测电网谐波电压与谐波电流的混合有源电力滤波器复合控制方案,并对其补偿性能和抑制电网频率和系统阻抗变化的影响进行了分析。为了实现系统的无差控制,提出了基于递推积分的PI算法,并且由模糊推理在线整定比例系数和积分系数,该算法能有效地提高系统的动态和稳态性能。仿真和实验结果表明采用这种复合控制的注入式混合有源电力滤波器能达到较好的滤波效果。     

注入式混合型有源电力滤波器控制器的研制

针对配电网10 kV高压侧对大容量谐波抑制和无功补偿的要求,提出了注入式混合型有源电力滤波器(IHAPF)拓扑结构.在分析其基本工作原理的基础上,建立了IHAPF的数学模犁.针对其数学模型,提出采川递推积分算法进行控制,可以实现给定电流的尤稳态误差跟踪和对负载扰动信号的抑制,因为对控制器的实时性要求比较高.采用了双DSP控制器.并对控制器的硬件结构组成以及所包含的软件功能模块进行了说明.实验结果证明了所采用控制算法及控制器软硬件结构的有效性.     

新型共直流母线高压变频器

针对电机叠频试验容易产生较大的有功功率低频波动,在弱电网条件下对电网造成污染导致电网上其他设备无法正常工作,提出了一种新型共直流母线的高压变频器。其整流侧采用移相变压器加二极管整流方案,通过电容串联建立高压直流母线,直流母线储存能量使其不回馈至电网,特别适用于弱电网下的电机叠频试验;逆变侧采用MMC逆变器(Modular Multilevel Converter),通过平衡控制策略达到模块电压平衡,环流抑制的效果。最后应用PSCAD/EMTDC搭建系统的仿真模型,证实了方案的可行性。     

15kV/400V直流变压器的设计与研制

设计研制了基于输入串联输出并联结构的200 kW DC 15 kV/DC 400 V直流变压器工程样机。开展了该样机一系列关键技术的研究,包括主电路拓扑结构设计,高频隔离双主动全桥单元设计及其开关器件选型,高频变压器设计,电压控制和平衡控制等。最后搭建了全载试验平台进行测试,结果表明样机在额定工况下的效率超过96%。     

注入式混合型有源电力滤波器直流侧过电压产生的机理及抑制方法

注入式混合型有源电力滤波器是一种应用较为广泛的谐波治理装置,一般采用不可控整流电路来维持直流侧电压.但是当电网谐波电压含量较高时系统中存在的直流侧过电压现象严重威胁着有源滤波系统的安全,目前对这方面的研究很少.本文在分析注入式混合型有源电力滤波器工作原理的基础上,着重探讨了IHAPF系统直流侧过电压产生的机理.从谐波治理效果和系统安全性等方面研究了直流侧过电压对注入式混合有源滤波系统性能产生的影响,提出了从优化注入支路参数和改进APF主电路结构等方面提高系统安全性的方法.根据本文所述方法,为某冶炼厂研制了"注入式混合型大功率有源滤波系统",运行结果表明了该方法的有效性.     

单独注入式混合型有源电力滤波器的研究

在分析单独注入式混合型有源电力滤波器(Hybrid Active Power Filter with Injection Circuit,简称IHAPF)基本原理与控制策略的基础上,得出基于检测负载谐波电流的控制策略在工程应用上具有优势的结论.建立了基于检测负载谐波电流控制策略的IHAPF的数学模型,根据该模型得出系统的传递函数,并通过稳定判据得到了使系统保持稳定的控制器参数取值范围.实验结果表明,采用基于检测负载谐波电流的控制策略时IHAPF能达到理想的滤波效果,并且能确保系统安全稳定运行.     

注入式混合型有源电力滤波器双闭环控制

在分析注入式混合型有源电力滤波器基本工作原理的基础上,建立其数学模型,并以此为基础分析了逆变器基波环流的产生及危害.为消除逆变器输出中的基波成分,确保系统的安全稳定运行,提出了一种注入式HAPF的注入电流和逆变器输出电流双闭环控制策略.注入电流控制外环实现注入电流完全跟踪负载谐波电流,保证系统的精度;逆变器输出电流控制内环对输出电流进行限制,抑制系统的谐振,加入阻尼,保证逆变器的安全可靠运行.仿真及实验结果验证了本文所述控制策略在谐波控制精度及系统安全可靠性方面的优势.     

用于电铁平衡化补偿的SVG研究与应用

在电气化铁路牵引供电系统中,单相27.5 kV机车为主要不平衡负荷,针对V/V牵引变压器铁路供电系统提出平衡化补偿方案。在补偿形式上,链式角接静止无功发生器（SVG）直接并联于27.5 kV接触网和铁轨;在控制策略上,基于瞬时无功功率理论提取负载电流的正序和负序分量,并从零序环流注入的角度考虑直流侧电压的平衡问题,进而生成包含正序、负序和零序电流在内的总的相电流指令,由此提出正序零序电流比例积分（PI）控制与负序电流积分控制相结合的控制方法。根据该控制方法,搭建了Matlab仿真模型,对主要控制环节的作用进行了验证。该方案在国内某铁路牵引变电站取得了成功应用,简要说明了链式角接SVG在该项目的安装及补偿情况,分析了运行效果,验证了该补偿方案的有效性与实用性。     

注入式混合型有源电力滤波器在工程中的应用

着眼于电力系统对大容量谐波抑制与无功补偿的要求,提出了将注入式混合型有源电力滤波器(HAPF)应用于中高压系统,同时结合某铜箔厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程实例,从项目成本和治理效果两方面具体分析了注入式HAPF的应用优势.在对该新型有源电力滤波器的参数设计进行研究的基础上,为该铜箔厂研制了一套HAPF装置.最后立足于系统的安全稳定性,对无源滤波器在投运时系统的谐振特性进行了研究,并根据现场不同的工况对注入式HAPF的性能进行了仿真研究.其中的一些设计思路和工程经验还可推广到其他大型滤波和无功补偿装置的设计和应用中,为推进大功率的HAPF的实用化进程提供有益的参考和借鉴.