超声波电源的改进频率跟踪方法

针对传统超声波电源频率跟踪方法计算周期数多、过渡时间长的缺点,提出了一种基于谐振频率自动识别的改进型超声波电源变步长频率跟踪控制方法。该方法通过2次采样,计算得到负载的谐振频率,进而利用变步长控制对换能器谐振状态进行保持。实验证明,基于该控制方法的系统可以提升频率跟踪速度,减少系统过渡时间,改善动态响应特性,能更好地满足超声电源的性能要求。     

分布式电源短路计算模型及电网故障计算方法研究

分布式电源的发电模式及并网方式多样,其馈入电网的故障电流特性与传统交流同步发电机相比存在较大差异,使以传统交流同步电机供电电源为基础的短路电流分析理论和方法难以满足分布式电源接入后电网故障分析的要求,给继电保护原理研究和整定计算提出了新的课题并备受关注。根据不同类型分布式电源的低压穿越运行技术要求,建立逆变型电源的短路计算模型。并考虑异步型电源撬棒保护的动作行为特征,建立了异步型电源在电网严重和非严重故障条件下的等值计算模型。进而,提出了含分布式电源接入的电网故障计算方法。仿真对比分析表明,电网故障计算方法精度较高,能更好地满足工程应用要求。     

PGA在电力系统电源规划中的应用

目前,遗传算法作为一种基于人工智能技术的优化算法在电力系统电源规划中已经得到广泛应用。然而其遗传操作繁杂、计算量庞大、早熟收敛等问题使其应用受到局限。本文提出一种自然分段式编码成功地将单亲遗传算法PGA引入电源规划中,通过使用该方法可以大大简化电源规划的计算量、避免早熟收敛、提高计算效率。算例结果表明:该算法可以成功解决包含各种类型电源的规划问题,并且还有广阔的发展空间。     

PGA在电力系统电源规划中的应用

目前,遗传算法作为一种基于人工智能技术的优化算法在电力系统电源规划中已经得到广泛应用.然而其遗传操作繁杂、计算量庞大、早熟收敛等问题使其应用受到局限.本文提出一种自然分段式编码成功地将单亲遗传算法PGA引入电源规划中,通过使用该方法可以大大简化电源规划的计算量、避免早熟收敛、提高计算效率.算例结果表明:该算法可以成功解决包含各种类型电源的规划问题,并且还有广阔的发展空间.     

基于叶片载荷的变桨后备电源能量计算方法

超级电容已成为现今主流的变桨系统后备电源.本文以超级电容为例,针对风电机组变桨系统后备电源设计,提出一种基于叶片载荷的能量计算方法.通过与传统顺桨能量计算方法对比发现,本方法能提高能量计算的准确度,实现成本优化,对变桨系统整体设计具有指导意义.     

负荷电压静态特性的含分布式电源的前推回代潮流计算

分布式电源并网后,配电网中出现了新的节点类型,使得传统的前推回代法不能解决含分布式电源的配电网潮流计算。在考虑恒功率、恒电流及恒阻抗的负荷电压静态特性的情况下,提出了改进的前推回代法对不同分布式电源进行潮流计算。该算法针对风力发电、光伏电池、燃料电池及燃气轮机,分别建立了数学模型,并且在处理PV节点时,通过无功分摊原理设定无功初值,采用无功补偿装置进行功率修正;针对辐射状配电网特征,采用搜索叶节点的方法,形成了便于前推及回代计算的参数矩阵。通过IEEE33配电系统验证表明,提出的方法收敛性能强,能有效解决含不同分布式电源的潮流计算。     

含分布式电源的弱环配电网络潮流计算

分布式电源的接入对配电网络安全运行产生很大影响,提出一种能处理各种分布式电源和弱环网的配电网改进潮流计算方法。该方法利用配电系统弱环网特点,采用前推回代法和回路电流法求解弱环配电网潮流。在基于几种常见分布式电源运行方式和控制特点基础上,建立各种分布式电源在潮流计算中的节点模型。在处理PV节点类型分布式电源时,运用基于灵敏度阻抗矩阵的无功补偿量计算方法。采用该方法在33节点配电系统中进行仿真计算,仿真结果表明该方法是可行的和有效的。     

含分布式电源的弱环配电网络潮流计算

分布式电源的接入对配电网络安全运行产生很大影响,提出一种能处理各种分布式电源和弱环网的配电网改进潮流计算方法.该方法利用配电系统弱环网特点,采用前推回代法和回路电流法求解弱环配电网潮流.在基于几种常见分布式电源运行方式和控制特点基础上,建立各种分布式电源在潮流计算中的节点模型.在处理PV节点类型分布式电源时,运用基于灵敏度阻抗矩阵的无功补偿量计算方法.采用该方法在33节点配电系统中进行仿真计算,仿真结果表明该方法是可行的和有效的.     

含分布式电源配电网短路计算的改进方法

接入配电网的分布式电源按照其接口可以分为基于同步发电机的分布式电源、基于异步发电机的分布式电源及基于脉宽调制逆变器的分布式电源3类。随着其在配电网中渗透率不断提高,文中提出一种含分布式电源的配电网短路电流计算改进方法。该方法首先利用潮流计算得到正常运行情况下分布式电源的某些状态量,根据分布式电源不同接口类型的特性,短路计算时保持某些状态量不变,由此求得短路时各种分布式电源提供的电流值。在20节点算例系统中进行验证,结果说明了该方法的可行性和有效性。     

基于基波正序计算方法的串联型电压调节器

针对串联型交流电压调节器，提出了一种新的基波正序计算方法以获取补偿电压的参考信号。这种方法不需要硬件同步电路，能实时地计算电源电压中的基波正序分量。在以DSP为平台的样机上进行了交流调压的实验。实验结果表明，基于新的电源电压基波正序计算方法的串联电压调节器能有效地补偿电源电压的跌落、畸变及不平衡，适用各种负载，且具有快速的动态响应。     

具有无功和谐波补偿功能的并网逆变器设计

以正弦电流方式向电网传送有功电能的并网逆变器控制简单,但不能改善和控制电网中的电能质量.文中根据瞬时无功理论和谐波分解提取方法,提出了一种新型的并网逆变器:除了传送有功电能以外,还能够根据电网中的电能质量情况向电网注入相应的无功和谐波,以进行补偿和抑制.分别给出了工作于传送有功模式、无功补偿模式和谐波抑制模式下的相关信号提取及其控制方案,并进行了详细的仿真研究,仿真结果验证了所提出方案的正确性.     

一种新颖的数控双向DC/DC变换器拓扑

提出了一种应用于低功率场合的双向DC/DC变换器。该变换器采用初、次级隔离的形式,其初级为隔离型Boost电路,次级采用半桥倍压电路。变换器的输出端为直流母线,能量反向流动给蓄电池充电。当直流母线故障时,蓄电池通过升压来维持母线电压。实验结果表明,在相同功率器件的条件下,该变换器可以实现能量的双向流动,适用于蓄电池等功率变换系统。     

Control of a 3-phase 4-leg active power filter under non-ideal mains voltage condition

In this paper, instantaneous reactive power theory (IRP), also known as p–q theory based a new control algorithm is proposed for 3-phase 4-wire and 4-leg shunt active power filter (APF) to suppress harmonic currents, compensate reactive power and neutral line current and balance the load currents under unbalanced non-linear load and non-ideal mains voltage conditions. The APF is composed from 4-leg voltage source inverter (VSI) with a common DC-link capacitor and hysteresis–band PWM current controller. In order to show validity of the proposed control algorithm, compared conventional p–q and p–q–r theory, four different cases such as ideal and unbalanced and balanced-distorted and unbalanced-distorted mains voltage conditions are considered and then simulated. All simulations are performed by using Matlab-Simulink Power System Blockset. The performance of the 4-leg APF with the proposed control algorithm is found considerably effective and adequate to compensate harmonics, reactive power and neutral current and balance load currents under all non-ideal mains voltage scenarios.     

基于自适应逆控制的有源滤波器合成阻性负载

电力系统电网电压总存在畸变和不平衡，有源电力滤波器(Active power filter, APF)对谐波和无功进行补偿时，采用传统的正弦电流合成(Sinusoidal Current Synthesis，SCS)方法，公共连接点处的电压畸变会导致谐波传输的问题。而采用阻性负载合成(resistive load synthesis，RLS)方法，补偿后的主电流与实际的电网电压具有相同的波形，系统特征表现为阻性，可以有效的阻尼系统中的谐波传输。文中将自适应逆控制的方法应用于APF的控制来合成阻性负载，在补偿谐波和无功的同时，阻尼系统的谐波传输,将系统的功率因数校正为1。采用自适应逆控制方法，不需要知道广义有源滤波器的确切参数，逆控制器系统可以自动跟踪电路参数而实时建模。仿真和实验结果证实所提出的算法的有效性。     

A study of three-phase active power filters under nonideal mains voltages

The performance of three-phase active power filters under nonideal voltage scenarios is investigated in this paper. It begins with the analysis of an instantaneous reactive power algorithm applied for the three-phase active power filter design, which was found to present poor performance under nonideal test scenarios. This motivates our proposed design of a new active power filter for solving such problems. In the proposed scheme, the circuit not only shows its effectiveness in the tests, but also implements with a simpler control circuit when compared with the other algorithm. The method has been implemented as a prototype and tested through various simulation cases, including ideal mains voltage, unbalanced three-phase mains voltage, and distorted mains voltage. Test results have demonstrated the feasibility and practicality of the proposed method approach for the applications.     

基于单周控制的新型环保储能式辅助开关电源

提出一种基于单周期控制超级电容器储能的单相并联型辅助电源装置.该电源装置在系统正常运行条件下具有并联型有源滤波器的滤波功能及动态无功补偿功能.当负荷由重载突变为轻载,甚至空载时,它能快速吸收突减的有功功率,当系统发生大的波动或短时供电中断时,它可向负载短时提供全部功率.实验研究表明,该装置能有效改善负荷品质,提高电能质量,增强负荷供电的可靠性.     

A new control algorithm of active power line conditioner for improving power quality

In this paper, a new control algorithm for active power line conditioner (APLC) is proposed. The proposed APLC contains two power converters, a series power converter and a shunt power converter. The series power converter is operated as a current source, and it has the function of a harmonic isolation to block the harmonic current from the nonlinear load to mains and the harmonic voltage from the mains to load. The shunt power converter is operated as a voltage source to supply a clean and regulated output voltage to the load. Both power converters use the same dc bus. To demonstrate its performance, a prototype is developed and tested. The tested results show that the proposed APLC has the expected performance.     

Power Quality Improvement in a Four-Phase Switched Reluctance Motor Drive using Twelve-Pulse AC/DC Converter

This article deals with a 12-pulse AC/DC converter for improving power quality in a midpoint converter based switched reluctance motor drive at AC mains. The conventional six-pulse AC/DC converter fed midpoint converter based switched reluctance motor drive injects high content of current harmonics into AC mains. The proposed 12-pulse AC/DC converter with a small rating passive filter is capable of eliminating harmonic currents from light load to full load with a high power factor. The proposed switched reluctance motor drive system is designed, modeled and simulated in Matlab/Simulink environment and its performance is compared with a conventional six-pulse AC/DC converter fed switched reluctance motor to demonstrate the power quality at AC mains. The simulated performance of the proposed 12-pulse AC/DC converter fed switched reluctance motor drive is experimentally validated for power quality improvement.     

大功率增强器磁铁电源输入功率控制方案

本文提出了一种新型的增强器磁铁电源输入功率控制方案,新方案在输入整流器与输出斩波器之间加入升压斩波器,通过实时地控制升压斩波器输入滤波电感的电流波形,有效地抑制了增强器磁铁电源输入功率的低频波动,降低了电源对电网的电流冲击。新方案的有效性已经在2Hz 600A／600V增强器磁铁电源样机上得到证实。     

混合型有源电力滤波器与并联电容器组联合补偿技术研究

对于大容量谐波与无功功率补偿,提出了采用混合型有源电力滤波器以及混合型滤波器与电容器组或无源滤波器并联补偿的方式,分析了并联运行时混合型滤波器与电容器组或无源滤波器之间相互配合进行谐波补偿的问题,提出了采用负载与系统电流检测适当结合的方式以改善谐波补偿效果的方法.计算机仿真结果验证了理论分析的正确性.最后,给出了混合型滤波器的挂网运行结果,表明了所提方法的正确性与实用性.