一种三相电压的软件锁相方法

传统的硬件锁相方法在畸变电压条件下会得到错误的相位信息。这里提出了一种基于PI控制的软件锁相环,通过同步旋转坐标跟踪原理,达到相位锁定的目的。在波形畸变、相位突变等条件下,都具有良好的抗干扰能力,能以较快速度、较高精度实现锁相。仿真实验验证了该方法的正确性。     

电网电压不平衡和谐波畸变下新型并网锁相环设计

针对日益增加的分布式能源并网,旨在设计一种新型的锁相环(PLL),以克服主流PLL在电网电压不平衡和谐波畸变下难以精确地锁定电压频率和相位的不足。由于电压不平衡静止坐标系下电压正负序交流分量存在耦合关系,采用交叉解耦双复系数滤波器(DCCF)结构提取和分离电压正负序分量。利用多变量滤波器(MVF)对输入电压基波正序分量幅值无衰减、零相移特性,将MVF结构引入交叉解耦DCCF结构中,设计一种新型的PLL结构,以增强在高谐波畸变下的滤波能力。最后进行Matlab/Simulink仿真,证明所提出的PLL在电压不平衡、电压频率阶跃和相角跳变下能够快速精确地锁定频率和相位,且比双复系数滤波器锁相环(DCCF-PLL)具有更好的滤波能力。     

电网电压畸变下的频率自适应锁相技术

针对解耦双同步参考坐标系锁相环DDSRF-PLL(decoupled double synchronous reference frame phaselocked loop)在电网电压畸变时锁相存在较大偏差问题,提出一种频率自适应锁相技术。首先设计了一种用于滤除电网多次谐波和直流电压的新型基于二阶广义积分器的正交信号发生器NSOGI-QSG(novel second order generalized integrator-quadrature signal generator),在此基础上提出一种将NSOGI-QSG与DDSRF-PLL结合的频率自适应锁相环,利用NSOGI-QSG形成频率自适应滤波器和直流控制器,有效实现频率自适应和畸变电压滤波,为解耦双同步参考坐标系锁相环提供稳定的正交信号,从而提高锁相环抑制电网电压畸变的能力。理论分析和仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。     

基于独立分量分析的电力系统瞬时电压畸变信号判别方法

提出一种基于独立分量分析(independent component analysis,ICA)的瞬时电能质量扰动信号检测与判别方法。利用ICA可将相互独立的源信号从其线性混合信号中分离出来的特点,以负熵作为衡量信号独立性的目标函数,通过优化此函数,得到一种固定点算法：FastICA算法,用此算法对包含瞬时电能质量扰动信号的电网电压信号进行计算,可分离出与扰动相对应的信号。对于不同类型的扰动,分离出的信号具有不同的波形特征,根据这一特点,可对扰动进行判别并确定其位置和持续时间。仿真试验结果表明,该方法对瞬时电压跌落、瞬时电压上升、瞬时脉冲、瞬时电压中断、谐波等多种瞬时电压畸变信号有较好的检测与判别效果。     

畸变电源电压下的谐波检测方法与仿真研究

准确、快速、容易实现的谐波检测方法对于有源滤波器的控制十分重要.在总结现有谐波检测理论的基础上提出了一种谐波检测方法.该方法不受电源电压畸变的影响,通过对三相电源电压的预处理分离出电压正序分量,进而利用d-q变换实现了电流基波正序有功分量的准确检测;分析了电压电流的基波正序分量夹角对检测结果的影响;给出了一种缩短检测信号移相延时的策略.仿真结果表明该方法能够准确快速地进行谐波检测.     

电网电压畸变时谐波电流检测方法研究

电网电压畸变状态下锁相环难以提供准确相位信息,影响谐波电流检测的精度,低通滤波器的存在会影响谐波检测的实时性。针对这些问题提出了一种改进的谐波电流检测方法,用正弦幅值积分器替代锁相环,从畸变电压中提取基波正序电压在电压畸变时仍能精确检测出谐波电流并用固定周期内的积分模块代替低通滤波器,降低了检测的时延,通过MATLAB仿真证实了方法的正确性和有效性。     

电网谐波背景下单相并网逆变器的锁相方法

针对分布式电源接入的配电网因临近非线性负载而含有大量低次谐波的问题,提出了一种适用于单相并网逆变器的锁相方法。该方法的核心是一个由主模块和多个谐波模块组成的交错耦合反馈结构,其中主模块是依据梯度下降法来估测基波幅值频率的锁相环(AFPLL),谐波模块是简单的二阶陷波滤波器(NF)。该复合结构可有效消除传统锁相方法在处理畸变电压信号时存在的稳态误差。分别通过畸变电压锁相实验、相位突变实验、幅值突变实验和频率突变实验,评估了该锁相方法的稳态和动态性能。实验结果表明,所提出的锁相方法不但在电压信号严重畸变时具有较高的锁相精度,而且在电压信号发生突变时也具有较快的响应速度。     

谐波电压下的并网逆变器电流与功率协调控制

通过对电网电压中的高次谐波进行分析,其对并网逆变器功率波动与电流谐波影响较大.首先分析高次谐波电压对电流和功率产生的影响,进而提出一种电流与功率协同控制策略,设计级联低通滤波器滤除指令电流中的高次谐波分量,采用加权思想实现电流/功率协同控制,根据系统控制频率设计准比例谐振(QPR)控制器实现并网电流无谐波.避免了锁相环...     

基于负序电流注入的光伏并网逆变器孤岛检测方法

孤岛运行时光伏电源继续向负载供电,会给检修人员和用户设备带来安全隐患,快速有效地实现孤岛检测具有重要意义。提出了一种通过并网逆变器注入负序电流并检测公共连接点电压不平衡度的快速孤岛检测方法。通过合理投切负序电流注入降低了对电网的干扰,不受电网不对称故障的影响且无检测盲区。在光伏电源功率与负荷功率匹配、公共连接点电压和频率基本不发生偏移的情况下对该方法进行了仿真验证,结果表明即便在这种最不利于孤岛检测的情况下,该方法仍能快速准确地检测出孤岛运行状态。     

非理想电网下三相逆变器的锁相方法研究

在大规模新能源并网发电场合,电网常处于三相不平衡、谐波畸变、频率波动等非理想电网状态.为了改善并网逆变器在非理想电网条件下的控制性能,提出了一种基于新型滑动平均滤波器的锁相环(NMAF-PLL).NMAF可在α-β坐标系下滤除输入信号中的直流分量、谐波分量及基波负序分量,提取基波正序分量.进一步,进行了NMAF频率自适...     

基于加速寿命试验的氦氖激光高压电源的设计

通过分析氦氖激光器加速寿命试验中电源性能的要求,设计了一款平均电流控制模式的氦氖激光高压电源,并对电压电流双环控制进行了论述.实验表明,该电源高压输出可达5～6 kV,用以提供氦氖激光管的击穿电压;电源正常工作电压为1.8～2.5 kV,可使氦氖激光管正常工作.在10 mA的电流水平下,激光管持续工作,电流误差很小,电流稳定性比较高,并且能够实现自动稳流,这在激光管加速寿命实验中有重要意义.     

复杂电网下基于CSDFT-MAF-PLL的电压同步方法

针对滑动离散傅立叶变换锁相环SDFT-PLL(sliding discrete Fourier transform phase-locked loop)在含整数次谐波及直流偏移分量等复杂电网条件下,发生频谱泄漏影响电压同步问题,设计一种级联型频率自适应SDFT-PLL装置CSDFT-PLL(cascaded SDFT-...     

基于准零相位滤波器的电池储能系统平滑风电波动控制方法

利用电池储能系统(BESS)平滑风电功率波动可以提高风电场输出稳定性,但基于一阶低通滤波器的控制方法易将风电功率趋势分量引入BESS充放电指令,增加BESS容量需求。针对该问题,提出一种基于准零相位滤波器的BESS控制方法。首先,分析滑动平均滤波器时频特性及滞后相位特性对BESS充放电控制的影响。然后,以中心滑动平均滤波算法为基础,融合风电功率趋势预测信息来构建一种相位延时近似为零的准零相位滤波器。最后,该滤波器提取风电功率波动分量,显著降低滤波延时,减小BESS充放电指令中的趋势分量。对典型风电功率波动情景的仿真结果表明:在获得与传统低通滤波方法近似平滑效果时,所提策略能够明显减小BESS最大能量波动和累积能量交换,进而降低容量配置要求,延长使用寿命。     

三相电压畸变条件下软件锁相环分析与实现

传统锁相环无畸变电压的抑制能力,因而在畸变电压条件下会得到错误的相位信息.而对于需要系统电压同步的电力电子装置,相位信息的正确与否对控制性能有极大的影响.提出了一种基于智能PI控制的软件锁相环,通过同步旋转坐标跟踪原理,达到相位锁定的目的.建立了试验系统,对提出的控制策略进行了验证.试验结果表明,该软件锁相环的动态响应速度快,稳态性能好,对畸变电压有很强的抑制作用.     

独立电网供用电系统的电压质量控制器研究

独立电网供电广泛用于石油钻探、舰船、企业小型自备电站和野外作业等各种行业,这些系统由于发电容量的限制,对非线性负载的扰动抵抗能力比较差,电网电压的供电质量受到严重影响。本文提出一种采用主动控制方式实现电压质量控制的装置,它充分考虑了独立小电网系统中严重的谐波扰动、电压凹陷、瞬间失电及供电频率波动等各种电压质量问题,提出了以瞬时无功功率理论为基础的软锁相技术解决同步、相位锁定、电压幅值恒定等具体保障电压质量的控制技术,并对在频率变化时的谐波定义、计算方法进行了讨论。最后通过系统仿真和实际实验验证了作者的观点,取得了良好的电压质量控制效果。     

一种新型三相混合电力滤波器的研究

介绍了由晶闸管投切滤波器和有源滤波器组合构成的一种三相混合电力滤波器。对其进行了理论分析，介绍了具体的结构及其控制方案，利用MATLAB对其进行仿真并进行了实验研究，最后给出仿真与实验结果并进行了分析。     

电网电压不平衡下燃料电池并网逆变器功率控制

基于参考指令变更的三相并网逆变器功率控制方法,通过调节影响功率波动的参考指令内的谐波分量可以实现逆变器电流质量和功率波动间协调控制,但不能实现三相电压不平衡下负序交流分量的无静差调整。针对此问题,提出了三相电压不平衡下燃料电池三相并网逆变器功率控制方法,构建了燃料电池三相并网逆变器电路拓扑结构。在此基础上采用无锁相环直接功率控制方法,采用全通滤波器对并网逆变器电路中的电压和电流基波分量进行90°相移,消除2倍频的负序交流分量,实现并网逆变器有功功率和无功功率的有效控制。仿真结果证明,所提方法控制的并网逆变器进网电流谐波含量为0.33%,输出电流正弦度较高,电网电压不平衡状态下仍能坚持对电流进行控制。该方法功率控制效果好,具有较强的安全性。     

三相电压型并网逆变器滑模变结构直接功率控制

建立了三相电压型并网逆变器数学模型,在此基础上提出了一种基于滑模变结构的三相电压型并网逆变器直接功率控制策略,详细论述了控制策略原理及设计过程.该控制策略将滑模变结构控制器、直接功率控制和空间矢量脉宽调制技术相结合,不需要同步速旋转坐标变换即可实现恒定的开关频率,具有良好的稳态性能和快速的动态特性.在一台3 kVA的并网逆变器样机上进行了实验研究,结果证明了所提出的滑模变结构直接功率控制策略的正确性和有效性.     

电气化铁路接入电力系统的电压等级问题

以高速电气化客运专线工程为背景,从接触网电压降落、三相电压不平衡度和谐波等方面详细分析了采用三相变压器、V/v接线变压器和单相牵引变压器以带回流的直接供电方式和自耦变压器供电方式分别接入110 kV和220 kV电力系统时普速电气化铁路和高速电气化铁路对系统短路容量的要求和对其造成的影响,讨论了普速电气化铁路和高速电气化铁路接入电力系统的电压等级问题。计算分析结果表明：对于普速电气化铁路,应优先考虑将其接入110 kV电力系统, 接入点的短路容量应大于牵引变压器额定容量的25倍;对于高速电气化铁路,应优先考虑将其接入220 kV电力系统,接入点的短路容量应大于牵引变压器额定容量的35倍。     

基于电压风险的电力系统预防控制

文中针对电力系统的静态电压安全问题,提出了一种基于电压风险的电力系统评估与预防控制方法。该方法将风险理论引入电力系统,建立了系统电压风险指标,克服了传统的确定性方法的不足。用随机潮流和半不变量法分析了系统运行的不确定性以及造成的节点电压的不确定性。用严重度函数描述了节点电压波动的影响与后果;在此基础上,以节点电压波动的可能性与严重性的乘积作为节点电压的风险,袁征了系统的电压安全性。并采用优化潮流算法,通过对系统控制变量的优化,有效地减少了系统的节点电压风险,提高了系统运行的安全性。在测试系统中的应用效果表明了该算法的可行性。