采用脉宽调制控制的新型故障限流器

设计了一种采用脉宽调制(pulsewidthmodulation,PWM)控制的具有动态串联补偿功能的故障限流器,主要由以PWM原理控制的电感、开关控制的电容器组、限流电感构成。正常时通过控制投切的电容器组实现可控串联补偿功能,故障时通过改变脉冲的占空比可得到变化的阻抗,达到可控限流的目的。采用Matlab进行数字仿真证明了该故障限流器的有效性。     

具有可控串联补偿的新型故障限流器的研究

提出一种新型的具有动态串联补偿功能的故障电流限流器,由一个固定电容器、开关控制的电容器组与旁路电感并联后再和限流电感串联而成,较以往限流器的优势在于串联补偿功能上的改进.正常时,通过投切不同的电容器组,按步长的方式来控制调整线路的补偿度;故障时,则通过和旁路电感相串联的可关断晶闸管(GTO)来控制其限流程度.在详细分析其工作原理的基础上,用MATLAB程序进行了数字仿真,结果表明,此装置性能良好,可作为电力系统中一种有效的保护设备.     

一种新型故障电流限制器的原理研究

提出一种新型的应用柔性交流输电系统(FACTS)技术能够改善电网电能质量的故障电流限流器,其由一个固定电容器、晶闸管控制的电容器组与旁路电感并联后再和限流电感串联而成.和以往的限流器相比,其突出优点在于串联补偿功能上的改进以及用大功率自关断器件--集成门极换流晶闸管(IGCT)代替传统的门极可关断晶闸管(GTO).正常时,通过投切不同组数的电容器,按步长的方式调整控制线路的补偿度;故障时,通过和旁路电感相串联的IGCT控制其限流程度.在详细分析其工作原理的基础上,应用Matlab程序进行了数字仿真,结果表明,该装置具有良好的性能,可有效地改善电网在故障期间的母线电压暂降问题,提高了系统的电能质量.     

一种新型故障限流器的拓扑结构及仿真

提出了一种新型故障电流限流器,它由一个由脉宽调制原理控制的电感模块和一限流电感并联,然后再与一补偿电容串联组成。由脉宽调制原理控制的电感模块通过简单的占空比控制可以获得一连续可变的电抗,从而限流器可以快速、灵活地调节限流度和串联补偿度。文中详细分析了限流器的工作原理,指出它可运行于不同工作方式。最后建立了它的模型,并用电磁暂态程序（EMTP）进行了仿真。仿真结果表明,此装置性能良好,是电力系统中一种有效的保护设备。     

具有串联补偿作用的新型故障限流器的拓扑结构和仿真

提出—种新型的具有串联补偿功能的故障电流限流器,它由补偿电容和旁路电感并联后与限流电感串联而成;和旁路电感相串联的可关断晶闸管（ＧＴＯ）控制正常时的补偿度和故障时的限流程度。通过仿真分析,证明此装置效果良好,是电力系统中有用的保护设备。     

具有中联补偿作用的新型故障限流器的拓扑结构和仿真

提出一种新型的具有串联补偿功能的故障电流限流器,它由补偿电容和 路电感并联后与限流电感串联而成;和旁路电感相串联的可关断晶闸管（ＧＴＯ）控制正常时的补偿度的故障时的限流程度。通过仿真分析,证明此装置效果良好,是电力系统中有用的保护设备。     

串联电容器磁吹保护间隙的研制与运行

在采用串联电容器补偿的输电线路中,当线路发生短路故障时,故障电流流经串联电容器,在其两端会引起危险的过电压。通常设置保护回路与串联补偿电容器并联。目前采用的保护回路主要有两种类型:典型保护回路。其原理接线如图1所示。当串联电容器组 C 流过故障电流。其两端电压上升到保护间隙的击穿电压整定值(通常为 C 的额定工作电压2.5～3.5倍)时,保护间隙 P 动作,C 将通过限流电阻 R 放电。当电流互感器 CT中流过故障电流后,经继电保护装置,迅速合上并联断路器 B,则 P 被短接并灭弧。当线路短路故障被切除后,可通过 B 和分流电感 L,继续向受端输送电力。为使 C 重新投入运行,待 P 的绝缘强度恢复后,继电保护装置还能重新断开 B。这种回路的保护间隙可不采用自灭弧间隙。     

带串联补偿故障限流器的仿真和实验

采用短路电流限制器(FCL)快速限制短路电流是提高系统稳定性和断路器开断能力的有效方法之一。文中研究了一种具有串联补偿作用的FCL模型——由补偿电容和旁路电感并联后与限流电感串联而成。正常情况下，由电容和限流电感对线路进行串联补偿；发生故障时，根据短路电流的大小控制门极可关断晶闸管的导通角，改变投入的限流电抗，达到限流目的。用MATLAB对馈线短路的仿真及采用单片机控制方案的单相实验结果表明，该限流器限流效果良好。     

基于可控串补的故障限流器

研究了一种基于可控串补结构的故障限流器,可对电网进行功率控制并在故障时降低短路电流水平。该故障限流器主要由并联电容、并联电感、反并联晶闸管和与开关并联的串联电感构成。开关用于装置在串补和限流模式间进行切换,装置正常工作时运行于串补模式,故障时迅速切换到限流模式运行,有效限制短路电流。该装置在原有串补装置上改动较少,可为现有设备增加故障限流功能做参考。通过Matlab/Simulink软件对系统进行仿真研究,结果表明此装置能够控制功率并限制短路电流,是电力系统中可靠的保护和控制装置。     

一种改进串联谐振型限流器

串联谐振型限流器(Series-Resonant type Fault Current Limiter,SRFCL)实现故障限流的关键是电容器的旁路(或短路)操作。本文通过引入双分裂电抗器,改变了电容器的旁路方法,实现了对串联谐振型限流器拓扑的改进。在理论上,分析了改进型串联谐振型限流器工作原理,并详细研究了限流过程中双分裂电抗器的电感变化特点。研究了电网稳态时双分裂电抗器绕组自感对限流电抗器和电容器的谐振关系的影响,和故障限流过程中绕组漏感对限流器的限流能力的调节作用和对电容器过流的抑制作用。通过建模仿真,分析了双分裂电抗器的漏感和电容器振荡电流的频率和幅值关系,研究了避雷器(MOV1和MOV2)残压与线路电流和电容器电流的关系。最后,在参数优化的基础上,设计和研制了一台400V改进型串联谐振型限流器样机,测试结果表明了双分裂电抗器能够提高串联谐振型限流器的可靠性和限流能力。     

三相电压型PWM逆变器双闭环控制策略研究

提出了一种基于三相电压型PWM逆变器的电压电流双闭环控制方法.通过建立三相电压型PWM逆变器在两相同步旋转坐标系下的数学模型,引入电压电流双闭环控制方法,利用电压外环实现对输出电压的稳定控制,电流内环实现对输出电流的控制,并用SIMLIMNK建模.仿真结果证明电压电流双闭环控制方法可有效地改善逆变器的动态响应及抗扰能力.     

A high-power-factor PWM rectifier without voltage sensors

Pulsewidth modulation (PWM) control techniques for rectifiers are widely used to improve the source current waveform and the input power factor. Recently, methods to reduce the number of detectors have been studied to simplify the system configuration and control of such rectifiers. It is known that a voltage detector on the ac side can be omitted, though a voltage detector on the dc side is needed for adjustment of the dc output of a PWM rectifier. In this paper, a method for controlling a single-phase rectifier without any voltage sensor is proposed. The ac-side voltage can be estimated from the input-reactor voltage when the ac side of the bridge is short-circuited. The reactor voltage is easily obtained by multiplying the inductance of the reactor by the derivative of the source current measured. The dc side voltage can be estimated by calculating the difference between the source voltage at the beginning of every switching period and the reactor voltage sampled and held in the previous bridge conduction mode. This paper describes the control scheme, its implementation, and the performance characteristics of the rectifier. The usefulness of the rectifier is confirmed by experiment. This method is applicable to various types of PWM rectifiers. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 120(4): 90–96, 1997     

Three-phase current-fed type converter with direct control of instantaneous current vector

A new PWM technique for the current-fed PWM converter is proposed. As the control variables, the instantaneous active and reactive powers are used instead of the line current. They are proportional to the instantaneous active and reactive current vector. The switching state of the PWM converter is given by the selection method of the appropriate current vector among the seven kinds of the current vectors with the zero current vector. The active current is controlled by the zero current vector and the reactive current depends on the kind of selected current vector. These variables basically are controlled by PWM switching from two kinds of hysteresis comparator. In addition to this, the compensation of the filter circuit can be obtained automatically by the PWM control based on the active and reactive current detected from the source current. In this paper, the principle of the PWM technique for the current-source PWM converter is proposed. Then, some simulation results are shown. After that, the feasibility of the system is verified by experimental results.     

PWM型动态无功补偿技术的研究

提出了一种新型的可连续调节的PWM型动态无功补偿技术,以较小的逆变容量实现了系统的动态无功补偿。该补偿装置主要包括PWM调压电路和电容器组两部分。PWM调压电路输出侧与补偿电感串联后直接并入电网,通过检测计算出电网电流中所含的基波无功电流分量,利用PWM脉宽调制技术控制PWM调压电路的开关占空比,使补偿器输出相应的无功电流,从而动态连续补偿电网无功。该装置不仅实现动态无功补偿,而且补偿的过程中动态响应速度快,向系统注入的谐波含量小。     

变频电流源在电抗器测量系统中应用的分析

传统电抗器电抗值的测量方法为外加三相对称电压源的方法,而电抗器的设计是按三相对称电流源设计的,在实际运行中电抗器两端相当于外接-个对称三相电流源,因此,用传统的测量方法必定引起测量误差.为了改变传统测量电抗器电抗值,本文介绍了一种基于PWM控制的方法,能够在额定电流下进行阻抗测量,且电源为三相对称电流源.测量系统由DSP控制、MOSFET构成PWM逆变电路的测量方法,能够在三相对称电流源下测量,而不是三相对称电压源,减小了测得的电抗值与实值的误差.选用此测量方法与传统方法相比,具有设备体积小,测量精度高的优点.     

A single-phase PWM current source type converter coupled with an ac chopper

A current source type converter can easily generate a sinusoidal current on the ac side by employing a PWM strategy. In the converter system for a single-phase supply, however, the dc current pulsates because the dc output voltage of the converter contains an ac component with twice the ac supply frequency. The dc current pulsations cause the ac current waveform to be distorted. Although the use of a dc reactor with large inductance reduces the dc current pulsations, the size and the weight of converter equipment including a dc reactor is large. Two-phase rectification using two full-bridge converters and a converter system with an ac chopper circuit has been proposed for elimination of the dc pulsations. In these converters, the number of switching devices comprising the circuit will unavoidably increase. To solve this problem, we propose a novel single-phase current source type converter coupled with an ac chopper circuit and the PWM method. In this circuit, two switching devices in the main bridge are used to form an ac chopper bridge with two added devices and a capacitor. This paper gives the experimental and theoretical waveforms and the steady-state characteristics. The results prove that a smooth dc current and a sinusoidal ac current are obtained, and that a great reduction of the dc inductance can be achieved by using the proposed converter. © 1998 Scripta Technica. Electr Eng Jpn, 123(3): 36–45, 1998     

基于旋转坐标变换交流电子负载模拟实验研究

针对传统交流电子负载基于内环电流PI控制动态响应较差,且易受网侧波动干扰,以双PWM变换器为电路基础,参考三相PWM整流器通过旋转坐标变换分别控制有功与无功电流来消除稳态误差的模型,提出单相PWM整流器(VSR)旋转坐标变换模型.通过构建正交虚拟电流与前馈解耦并结合基于BP神经网络的自调整PI控制,在稳定直流母线电压的...     

方波无刷电动机的倍频PWM控制方法

针对传统PWM方波控制方法受开关频率限制,很难应用于某些小电感方波无刷电机驱动场合,提出了一种倍频PWM控制方法.这种方法力图在功率开关的开关频率不变的情况下,使永磁无刷电动机绕组的充放电频率提高为开关频率的二倍,减小绕组电流波动,改善绕组电流波形.分析了倍频PWM控制方法的工作原理,采用XC886为主控芯片实现了对一个相电感为125μH永磁无刷电机的倍频PWM控制.实验结果表明绕组的充放电频率升高一倍后,稳态电流的纹波小于10%,绕组的电流波形很接近方波,验证了相关分析的正确性.