多充电桩并联谐振特性及虚拟阻尼控制策略

多个LCL型充电桩并入电网运行时,由于充电桩之间的相互作用,系统阻抗网络以及网络中谐振特性也随之变化。针对多个充电桩并联引发的谐振问题,首先基于诺顿等效建立网络电路等效模型,得出系统数学模型,并且详细分析了系统的谐振特性。然后为解决该谐振问题,提出了一种基于电容、电压反馈的虚拟电阻阻尼方法。最后,仿真和实验验证了分析的准确性以及虚拟电阻阻尼方法的有效性。     

多台并网逆变器并联运行低频谐振及负阻尼补偿方法研究

从导纳的角度研究了多台并网逆变器并联运行的低频谐振问题。由于软件锁相环的影响,基于LCL滤波的并网逆变器输出导纳在低频区域存在负阻尼,而随着并联逆变器台数的增加,并网逆变器和感性电网阻抗所构成的阻抗网络的谐振频率降低,当位于低频区域时,输出导纳的负阻尼特性容易导致系统不稳定。为了消除负阻尼,抑制低频谐振,在电流指令值中引入电网电压前馈,并在对输出导纳其它频率特性影响最小的基础上,推导出前馈补偿系数的最小理论值。最后,实验结果验证了理论分析的正确性以及负阻尼补偿方法的有效性。     

并联有源电力滤波器多目标虚拟有源阻尼控制

针对LCL滤波的并联型有源电力滤波器(APF)与并联电容器联合补偿时存在谐振的问题,首先讨论了补偿电流检测点的选择问题,证明了负载电流不包含容性电流成分时系统稳定性较好,但在工程实际中负载电流必然包括容性成分。采用了一种虚拟阻尼控制策略,通过对滤波器电容电压的谐振分量进行反馈控制,在补偿谐波的同时抑制谐振。仿真与实验结果证明了该方法的有效性。     

多变流器并联系统零序环流控制方法分析

新能源技术的发展要求电力电子设备不断提高功率,促使了电力电子设备并联系统的产生。文中通过分析多个变流器并联系统的平均值模型,对多变流器并联系统的零序电流产生的原因进行了简单的分析,给出了两种可行的零序环流抑制方法。为了进一步分析两种方法的效果,文中建立了SIMULINK仿真模型。仿真结果表明,PI控制和无差拍控制均可对零序环流有较好的抑制作用。但是PI控制的抑制效果更加稳定,更加适合实际应用。     

应用于储能变流器的虚拟同步发电机阻尼特性分析与改进

针对使用虚拟同步发电机策略控制储能变流器时,孤岛微电网中采用常数阻尼系数控制会导致稳态有功功率偏差的问题,首先建立了基于虚拟同步发电机控制的储能变流器小信号模型,分析了并网模式和孤岛模式下阻尼系数对有功功率振荡的影响规律,然后提出了一种改进的基于稳态频率差值补偿的阻尼控制方法.之后研究了改进阻尼控制对系统稳定性和动态特...     

变流器虚拟惯量和阻尼协同自适应控制策略

针对变流器传统虚拟同步发电机控制(virtual synchronous generator, VSG)在暂态过程中出现的频率超调等问题,提出一种虚拟惯量和阻尼系数协同自适应控制策略。首先,对VSG变流器系统进行数学建模;然后,通过分析VSG有功和角频率暂态特性曲线,提出一种虚拟惯量和阻尼系数协同自适应控制策略,同时借鉴传统同步发电机小信号模型分析方法建立有功功率环路传递函数,给出参数的选取范围;最后,基于MATLAB/Simulink仿真,验证了所提自适应控制策略在改善频率和功率暂态特性方面的有效性。     

微电网中多虚拟同步机并联运行有功振荡阻尼控制

微电网中分布式电源大多缺乏必要的惯量导致系统频率稳定性较差,因此采用虚拟同步机技术(virtual synchronousgenerator,VSG)来模拟同步电机特性以提供惯量支撑,但同时又引入了有功功率振荡等问题,特别当多VSG并联运行时这一问题更加严峻。该文提出一种基于分布式通信架构的互阻尼控制策略,通过相邻VSG间的互阻尼控制,使得扰动下系统内VSG时刻趋于相同的输出频率,改善了VSG的动态特性,从而有效地抑制了功率振荡。另外,该文通过构造李雅普诺夫能量函数的方法证明了改进后系统的稳定性,并通过搭建基于RT-LAB的半实物实时仿真平台验证了所提控制策略的有效性。     

多逆变器并网耦合谐振机理及有源阻尼优化方法

对采用LCL型滤波器的并网逆变系统串、并联谐振的分析往往缺乏全局观,使得对逆变系统耦合谐振现象的机理揭示不够清晰及准确,进而难以实现有源阻尼参数的优化选取。为解决这一问题,建立具有一般性特点的多逆变系统并网数学模型。该模型对两类典型并网逆变系统控制结构具备普遍适用性。利用该模型定性及定量分析了逆变系统耦合谐振现象的机理和规律。并着重分析了本征谐振点随并网逆变器数量变化在频域内的分布特点及规律。同时,结合图示法可以方便、直观地寻求有源阻尼参数对耦合谐振衰减的最优取值范围。最后,通过仿真和实验验证耦合谐振机理分析结论的正确性及有源阻尼优化方法的可行性。     

桥式并联谐振直流环AC/DC变流器的最佳谐振控制

提出一种桥式关联谐振直流环电压源型ＡＣ／ＤＣ高功率因数变流器,所有器件可实现双零开关,采用相平面法对整流和逆变两种工作状态进行了归一化分析。在此基础上,讨论实现软开关的最佳谐振控制和参数设计,给出了实验结果。     

APF多机并联系统谐波谐振交互特性及抑制策略

为提高有源电力滤波器(APF)多机并联系统的运行可靠性,首先对APF多机并联系统构成的高阶电网络进行等效数值建模,推导得到APF间及其与电网间谐波交互的解析表达式,并将谐波交互特性分解为3类交互耦合系数。接着基于APF参数非一致性前提,分析系统谐振特性在不同并联数量下的演化趋势,提出一种基于准谐振控制的新型有源阻尼策略,在不额外增加传感器的前提下实现等效虚拟阻尼。最后,搭建APF双机并联系统实验平台,验证了所提方法的可行性和有效性。     

模块化多电平变流器内部动态的阻尼控制方法

建立模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)内部动态数学模型,模型以上下桥臂储能和环流电流为状态变量,分析直接调制和间接调制方式下桥臂电容电压储能的稳定性,考虑数学模型中存在的时变参数均为工频周期变量,采用线性周期时变(linear time periodic,LTP)系统分析方法,通过计算庞加莱(poincare)算子判断系统稳定性。进一步推导MMC内动态误差状态方程,基于此判断出系统阻尼完全由桥臂损耗和等效电阻提供,属于弱阻尼特性,对此,提出基于直流电流反馈的阻尼控制方法,经PSCAD仿真验证所设计控制方法正确,有效。     

一类改进的恒频PWM型并联谐振变流器

对传统的并联谐振变流器拓扑结构加以改进，新一类变流器包括两种不同的电路结构，输出电压的调节采用恒频脉宽调制方式。文中通过电路分析、计算机仿真和一台１００ｋＨｚ、２４Ｖ／１００Ｗ变流器的电路实验，以证实改进后变流器所具的优点。     

复杂阻抗分布时多APF并联谐振分析和抑制

此处主要对弱电网下考虑电网阻抗和设备间线路阻抗时并联有源电力滤波器(APF)系统进行研究。当仅考虑电网阻抗时,并联APF系统中每个APF系统均采用电容串联电阻的无源阻尼,系统稳定运行。但由于设备间存在线路阻抗,并联系统中APF通过公共节点电压相互耦合,易产生谐振。由此建立APF多机并联模型,结合公共耦合点矩阵方程,对系统谐振问题进行分析。通过分析,当考虑电网阻抗和设备间线路阻抗时,仅采用无源阻尼的APF系统不再稳定,即使引入基于电容电流的有源阻尼,也不能消除APF的谐振,且设备的公共耦合点周围阻抗越复杂,谐振现象越严重。为此,在此引入基于公共耦合点电压前馈的有源阻尼,针对该矩阵提出的有源阻尼模型,得到不同电网阻抗时系统的幅频特性曲线,可知该方法能够有效抑制并联产生的谐振。最后通过搭建仿真和实验平台,验证上述理论分析的正确性和抑制策略有效性。     

基于虚拟阻抗相角补偿的并联逆变器谐振抑制方法

逆变器是新能源发电系统中的重要接口装置。虚拟阻抗控制是并联逆变器谐振抑制主要方法。针对控制延时导致虚拟阻抗策略失效的问题,首先建立了考虑控制延时的并联逆变器等效电路和传递函数模型。在此基础上,定量分析了控制延时对传统虚拟阻抗相角特性的影响,揭示了虚拟阻抗在高频段呈现负阻尼而导致谐振抑制策略失效的机理。提出了基于虚拟阻抗相角补偿的并联逆变器谐振抑制方法,通过恢复虚拟阻抗在谐振频率附近的正阻尼特性,实现了并联逆变器系统的谐振抑制。进一步,采用根轨迹方法得到了保障系统稳定性的虚拟阻抗取值范围。最后,利用Matlab/Simulink软件分别对不同虚拟阻抗、电网电压暂降以及参考电流变化等多种工况进行了仿真,验证了所提控制方法的正确性和有效性。     

多机并联LCL型APF谐振特性分析及抑制策略研究

由于LCL型有源电力滤波器(APF)作为一个三阶系统,不仅能够保证滤除高频开关分量,同时在相同的容量下,可大大降低电感取值,因此在配电网被大量采用。然而,随着LCL型APF大量并网,其自身产生的谐振问题开始凸显。本文针对配电网内并联LCL型APF与电网之间交互影响问题,建立了并联LCL型APF系统等效电路模型,并对多机并联LCL型APF系统进行了并联谐振特性分析,得出了并联谐振的表达式;提出一种基于电容支路电流反馈的有源阻尼策略来替代无源阻尼,对APF并联系统机网谐振进行抑制,进而分析了不同有源阻尼参数对并联谐振抑制效果的影响。最后通过RT-LAB仿真验证了上述理论分析的正确性与抑制策略有效性。     

LLC谐振变流器幂指数降频启动方法

为解决LLC谐振变流器带载启动冲击电流大和启动速度慢的问题,从LLC谐振变流器的阻抗特性出发,分析了LLC谐振变流器在启动过程中的阻抗特性和电流冲击特性,提出适用于LLC谐振变流器的幂指数降频启动方法.该方法降低LLC谐振变流器的启动冲击电流,同时提高了LLC谐振变流器的启动速度.2 kW LLC谐振变流器样机的实验结...     

光伏并网多逆变器并联建模及谐振分析

针对光伏并网发电系统中多逆变器并联谐振问题,首先,建立包括电流控制、电压前馈和脉宽调制(pulse width modulation,PWM)谐波特性的单台逆变器小信号电路模型,并扩展成多逆变器并联小信号模型,提出基于2台逆变器和同类激励源合并的多逆变器并联系统小信号模型简化等效方法,分析多逆变器的基本谐振特性,并得出谐振与各逆变器控制和载波同步性有关的结论。最后,通过相关的实验研究,验证了所提出的多逆变器简化等效模型和理论分析的正确性。     

弱电网下多APF并联耦合及谐振研究

研究了多有源电力滤波器（APF）系统在弱电网下的谐振问题。由于弱电网下存在电网阻抗,并联系统中APF通过公共节点电压相互耦合,产生谐振。首先结合公共节点电压以及网侧电流间的相互关系,得到APF并联系统的传递函数矩阵。针对该传递函数矩阵,分别在LCL滤波器相同和不同参数情况下,对弱电网下APF并联系统的谐振特性展开分析,进而引入虚拟电阻型有源阻尼方法抑制系统谐振。最终搭建仿真和实验平台对研究结果进行了验证,证明了该方法的正确性和优越性。     

直流配电网多变流器纹波谐振问题研究

纹波是直流配电网中一种典型的电能质量问题。纹波谐振不仅影响直流配电网的电能质量,还会危及系统的安全稳定运行。探究了纹波在直流侧网络结构中的谐振现象;对接入端交流侧出现电压畸变和三相不平衡等情况引起的纹波从机理上进行了分析;建立了含变流器的直流配电网的等效电路,推导了变流器接入个数及接入位置对纹波谐振的影响关系;考虑各变流器间的耦合作用,推导了各变流器之间的耦合系数,研究了耦合作用对纹波谐振的影响。仿真结果验证了理论分析和所建模型的正确性。     

改善虚拟同步发电机阻尼特性的设计方法

虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,VSG)控制基于虚拟同步机制可以增大电力系统等效转动惯量,改善电网稳定性.但是由于虚拟同步发电机模拟传统电机的机电暂态特性,传统电机的动态稳定性问题也因此被引入到虚拟同步发电机中.通过建立虚拟同步发电机的动态模型,发现线路电感会对系统等效产生...