基于矢量谐振调节器的有源电力滤波器网侧电流检测控制方法研究

基于矢量谐振调节器,提出一种全新的并联型有源电力滤波器(PAPF)网侧电流检测控制方案,该方案无需谐波分离算法,并将PAPF等效控制为串联在非线性负载与电源间的带阻滤波器,控制精度更高,且具有良好的暂态响应性能,从而以更灵活、合理的方式实现网侧谐波电流的滤除。     

动态电压恢复器锁相技术和控制策略的研究

研究了所使用的过零比较、软锁相(SoftPhaseLockedLoop,简称SPLL)、最小二乘法等多种锁相技术和同相位补偿和非同相位补偿的DVR控制策略,比较分析了其各自的原理和特点。通过实验验证了所提出的锁相技术和控制策略。     

电磁脉冲环境下HVDC换流阀晶闸管的失效机理及寿命模型分析

换流阀的可靠性评估在高压直流输电系统中是至关重要的,尤其是在电磁脉冲特殊环境下的晶闸管换流阀可靠性的评估,但是现有的可靠性评估方法并不适用于电磁脉冲等特殊环境及复杂运行工况下可靠性的评估与计算,因此,特殊环境下晶闸管的寿命评估值得深入研究。本文详细地分析了电磁脉冲环境下高压直流输电系统中换流阀所采用的压接型晶闸管的主要失效演化机理,进而提出了一种考虑换流阀冷却系统的热阻抗模型与晶闸管失效机理相结合的寿命预测方法,基于该方法建立了晶闸管在电磁脉冲下的热应力计算模型,进而获得了晶闸管的寿命模型。最后,本文给出了量化的分析过程和结果,说明了一种特殊的电磁脉冲环境—电磁脉冲对换流阀的主要破坏作用。     

不同控制策略下并联混合型滤波器对系统谐振抑制特性的研究

并联混合型滤波器作为一种谐波抑制和无功补偿装置，结合了无源滤波器成本低、结构简单和有源滤波器控制灵活、可动态补偿等优点，成为近年来研究与应用的热点。并联混合型滤波器中，根据有源滤波器电流检测点的不同，其控制方法也不尽相同。本文分析了有源滤波器在不同电流检测点情况下系统的电路模型，在此基础上分析了不同控制方法下，有源滤波器对抑制电网和无源滤波器之间谐振的作用，并通过仿真进行了验证。     

模块化PWM主电路实现的大容量有源电力滤波器

有源电力滤波器在抑制电网谐波，提高电能质量方面有良好的应用前景。提高有源电力滤波器的装置容量是应用中有待解决的关键技术问题之一。文中在综合国内外目前实现大容量有源电力滤波器方法的基础上，介绍了一种采用多个模块化PWM主电路单元组合实现的大容量并联型有源电力滤波器，给出了该有源电力滤波器的主电路结构拓扑，分析了系统的工作原理及控制方法，并对在实现该装置时所遇到的问题进行了讨论。工业现场实验结果表明，采用该方法实现的有源电力滤波器有着良好的补偿特性，有效地解决了有源电力滤波器在大容量时器件与装置容量之间的矛盾。     

多重化大功率有源电力滤波器的控制系统研究

分析讨论了多模块化PWM变流器实现的多重化大功率有源电力滤波器的结构、原理以及对控制系统的要求,根据其特点设计了基于双DSP的数模混合控制系统,给出了控制系统硬件结构以及软件实现,采用软件锁相和硬件锁相相结合的方式有效地解决了同步问题,并针对有源滤波器应用中的一些具体问题给出了软件解决方案.最后给出了采用该控制方案的二重化有源电力滤波器的实验结果.实验结果表明,基于该控制系统的有源电力滤波器具有很好的补偿效果.     

Buck变换器的多频率矩阵模型及其在分布式供电系统中的应用

电力电子变换器是频域内典型的单输入多输出系统,当输入某一频率的扰动信号时,变换器各状态变量既包含扰动频率分量,也包含与扰动相关的边带频率成分。在包含多个电力电子变换器的分布式供电系统中,一个变换器的开关纹波为另一个变换器的扰动,这种相互作用在某些情况下可能会导致母线电压差频振荡从而影响系统电能质量。然而,传统小信号模型以单个变换器的分析和设计为背景提出,主要用于描述变换器的低频特性。由于这些模型忽略了开关变换器的很多固有特性,因此不能准确地分析上述变换器之间在开关频率附近的相互作用。为此,提出了一种新的矩阵小信号模型并以Buck变换器为例进行了详细的说明。该模型可以准确地描述变换器的单输入多输出特性,并解释分布式供电系统中电力电子变换器相互作用导致的母线电压差频振荡现象。对比结果表明,传统的平均小信号模型和多频率小信号模型都是所提出的矩阵模型在不同情况下的近似。仿真和实验结果证明了所提模型的准确性和有效性。     

数字化控制有源电力滤波器中时间延迟对补偿性能影响的分析和抑制

有源电力滤波器(APF)以其优越的性能成为抑制谐波污染的主要手段，同时随着数字信号处理器(DSP)的发展，数字控制技术被广泛的应用于有源电力滤波器的控制中。数字控制必然存在采样和计算等环节的时间延迟，本文对数字化控制的有源电力滤波器系统中各个环节的时间延迟进行了详细分析，通过仿真和实验分析了这些延迟对有源电力滤波器补偿性能的影响。对此本文提出了相应的解决方案，并进行了实验验证。     

三相电路瞬时无功功率理论的研究

本文对三相电路的瞬时无功功率、瞬时无功电流等新概念进行了严格的定义并分析了它们的性质,指出了它们和传统理论之间的关系。通过仿真和实验说明了这一理论在无功功率和高次谐波的检测及补偿中的应用。