基于四桥臂变流器的三维空间矢量调制算法

静止无功发生器(ASVG)是柔性交流输电系统中的一种重要的控制器，补偿系统的无功功率或阻尼系统振荡，还具有抑制谐波和滤除负序、零序电流的能力。讨论了基于四桥臂变流器的空间矢量分布，四桥臂ASVG的三维空间矢量调制算法，该算法具有形式简化，便于实时计算的优点。     

基于瞬时无功理论的先进静止无功发生器的研究

提出了一种基于瞬时无功功率理论的先进静止无功发生器（ASVG）的控制方案。首先详细地对瞬时无功功率理论检测控制信号进行了分析,在此基础上,介绍了无功电流闭环间接控制方案,应用基于瞬时无功功率理论的无功电流检测法实时检测无功电流,提高了系统响应速度。然后简单介绍了ASVG的电路结构;控制器选用TMS320LF2407来实现数据采样、计算和实时控制,满足ASVG实时快速控制的要求,提高了PWM脉冲精度。最后通过Matlab对控制方案做了系统仿真。通过理论论证和仿真分析表明本设计方案是可行的。     

基于瞬时无功理论的先进静止无功发生器的研究

提出了一种基于瞬时无功功率理论的先进静止无功发生器(ASVG)的控制方案.首先详细地对瞬时无功功率理论检测控制信号进行了分析,在此基础上,介绍了无功电流闭环间接控制方案,应用基于瞬时无功功率理论的无功电流检测法实时检测无功电流,提高了系统响应速度.然后简单介绍了ASVG的电路结构;控制器选用TMS320LF2407来实现数据采样、计算和实时控制,满足ASVG实时快速控制的要求,提高了PWM脉冲精度.最后通过Matlab对控制方案做了系统仿真.通过理论论证和仿真分析表明本设计方案是可行的.     

不平衡工况下基于虚拟阻抗法的并联三相四桥臂逆变器的桥臂控制

不平衡工况下,三相四桥臂逆变器并联系统不仅可以输出平衡的三相电压波形,而且还可以拓展系统的容量。与传统的三桥臂逆变器并联系统相比,三相四桥臂逆变器并联系统需要对正序、负序和零序电流进行控制,因此三相四桥臂逆变器的并联控制系统更为复杂。该文对三相四桥臂逆变器并联运行时,各序电流的分配进行了分析。为了使逆变器输出的正序、负序和零序电流能够按并联逆变器的容量分配,提出了正序电流使用下垂控制、负序电流与第四桥臂电流使用虚拟阻抗法分别控制正序、负序和零序电流的分配,并且对三相四桥臂逆变器的前三桥臂与第四桥臂分别进行控制,最终在不平衡工况下使并联三相四桥臂逆变器系统输出电压平衡且输出电流和输出功率按并联逆变器的容量分配,减小系统的环流。仿真和实验验证了该方法的有效性。     

三相四线制有源电力滤波器的研究及仿真

分析了三相四线制四桥臂有源电力滤波器的工作原理,提出基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法。建立了四桥臂带输出电感的三相四线制的数学模型。基于dq0坐标系下数学模型,采用电流内环的基于前馈解耦PI控制方法,以及PI参数的设计方法。利用三维空间矢量脉宽调制技术(3D-SVPWM)进行电流跟踪控制逆变器的输出,易于数字实现,直流电压利用率高。通过Matlab仿真及试验证明了三相四线制有源电力滤波器系统对三相不平衡四线制系统的三相谐波及无功电流与中性线电流有效的补偿效果。     

三相四桥臂逆变器不对称故障穿越限流控制及电网电压支撑改进策略

当电网发生不对称故障时,并网逆变器自身限流控制及支撑故障电网的能力决定了系统运行的可靠性。为解决该问题,首先,对三相四线制并网系统中瞬时功率关系进行分析,获得以功率波动抑制为目标的三相四桥臂逆变器进网电流各序分量的参考表达式。然后,通过与不同的电压跌落深度和功率因数进行对比,得出中线电流为最大相电流幅值的重要结论,并给出三相四桥臂逆变器能提供的最大有功和无功功率。在此基础上,提出了基于最大相电流约束和改进无功注入曲线的三相四桥臂逆变器不对称故障穿越策略,在满足并网逆变器自身安全情况下优先注入定量无功功率,从而实现了对故障电网电压的有效支撑。最后对传统方法及文中所提方法进行了对比仿真研究,结果验证了提出方法的可行性和有效性。     

基于单位功率因数控制的四桥臂三相四线制APF

随着非线性负载在配电系统中的大量使用,低压配电网的三相不平衡、无功功率和谐波污染问题日益严重,有源电力滤波器以其优良的性能成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段,因而基于单位功率因数的控制方法,研制了一种高性能的四桥臂三相四线制有源电力滤波器。同时提出了一种只需检测电源输入电流及逆变器直流电容电压,而无需实时检测、计算负载谐波电流,直接控制电源电流为与电网电压同相的标准正弦波的控制方法,并对其稳态及动态行为进行了详尽分析;补偿电流的控制策略采用比例积分控制和三角波调制。以此研制了一台10kVA四桥臂三相四线制有源电力滤波器实验样机,理论分析、仿真及实验结果均证明了该有源电力滤波器可有效地补偿三相四线制系统中的谐波、无功功率和三相不平衡,系统控制简单,动态响应快,补偿效果好。     

三相电网不平衡下MMC多变量保护控制策略及系统运行性能研究

对于模块化多电平变流器(multi-modular converter,MMC)变换器,电网不平衡不仅会导致变流器网侧电流波形质量变差、系统瞬时有功功率和无功功率纹波增加,还会引起桥臂环流增加、桥臂电压以及上下桥臂中点电位的不平衡问题。该文分析了灵活的多变量保护控制策略控制参数k对系统的影响,并给出了参数k和交流网侧电流质量、桥臂电流、桥臂电压纹波以及上下桥臂电容电压差多个控制变量的关系式。文中首先描述了MMC系统电流方程、电压方程以及能量的动态方程。基于上述系统方程,重点分析了多变量保护控制算法控制参数k对MMC运行状态的影响。为避免过电压或过电流问题估算出电网故障时系统传输的最大有功功率。最后利用实时仿真平台对该方法及理论分析进行了仿真验证。针对4组控制参数k进行仿真,其结果和理论分析一致。     

电网不对称时四桥臂整流器的控制方法研究

电网不对称时,四桥臂整流器的直流侧电压含有二次谐波.分析四桥臂整流器的功率关系后,得出四桥臂整流器输入功率含有二次脉动功率,二次脉动功率是导致整流器直流侧电压含有二次谐波分量的根本原因.为了抑制直流侧电压的二次谐波,提出了四桥臂整流器的直接功率控制策略.在控制策略上,将产生脉动功率的功率指令值设为0,根据功率指令值算出内环的指令电流,零序电流指令值也设为0.为了实现整流器单位功率因数运行,无功功率指令设为0.根据仿真模型研究了两种工况下四桥臂整流器的特性,仿真实验结果表明采用控制算法能有效地抑制直流侧电压的二次谐波.     

一种三相逆变电流源的分析与设计

介绍了由三相四桥臂构成的高精密、高稳定的三相逆变电流源。该电流源主电路采用半桥逆变器结构，第四桥臂用来形成中点。采用固定开关频率的电流追踪控制，利用每相的输出电流与给定值比较进行PI调节，很容易实现电路的调幅、调频、调相功能。第四桥臂在固定的占空比下工作，大大简化了控制电路。     

ASVG在系统不对称情况下的运行及其控制

给出了ASVG装置模型,分析了系统不对称给ASVG带来的影响,以及ASVG与系统联接线上正序电流、负序电流对直流侧电容电压的影响,得出了系统不平衡情况下ASVG交流侧有负序电压和三次谐波电压分量的结论,并提出了根据系统不对称的严重程度分别采取的不同措施和仿真结果。     

不平衡系统中ASVG动态建模研究

首先分析平衡系统中ＡＳＶＧ的动态行为,不平衡系统中连接线上正序电流、负序电流对直流测电容电压的影响,得出系统不平衡情况下ＡＳＶＧ交流侧有负序电压和三次谐波电压分量的结论。并在此基础上提出了适用于系统不平衡情况ＡＳＶＧ暂态稳定计算用模型。仿真结果验证了模型的正确性。     

基于能量整形的先进静止无功发生器(ASVG)控制器设计

建立了适合能量整形和考虑系统调节动态的简化ASVG三阶模型,首次应用能量整形IDA-PBC方法设计了先进静止无功发生器(ASVG)的闭环稳定控制器。能量整形IDA-PBC方法直接使用系统能量作为存储函数,物理意义明确,较其它非线性控制器结构简单,并避免了可能产生的不期望的高增益问题,由于设计中完整地保留了系统非线性结构,不需进行任何线性化处理,较各种线性化设计方法具有更强的鲁棒性,适应系统模型和参数不精确程度效果较好。给出的仿真算例表明所提出的ASVG控制器能够在系统发生大的扰动后,ASVG安装点电压和电容器的直流电压能尽快恢复正常,控制方案有效可行。     

ASVG非线性控制方式的研究及其对暂态稳定性的改善

基于微分几何控制理论中的零动态设计方法，首次提出了新型静止无功发生器(ASVG)非 线性控制的设计方法和相应的控制规律。计算机仿真结果表明，该控制规律可以有效地改善 电力系统的有功稳定性和动态品质。     

基于详细时域仿真的ASVG静态与动态特性分析

基于MATLAB中的SIMULINK仿真工具,建立了电容型静止补偿器（ASVG）的仿真模型,并对其静态特性和动态特性进行了全时域仿真分析。通过对仿真结果的分析,得出了ASVG的输出电压与它和系统接入点电压间的相角差、ASVG晶闸管触发脉冲、触发脉宽之间的关系,这为ASVG的触发脉冲和触发脉宽的设计提供了依据。同时,文中还对影响电容型ASVG静态输出（或吸收）的有功功率和无功功率的因素进行了详细的分析。最后,通过对ASVG受扰后暂态响应曲线的分析,提出了一种ASVG的动态响应模型。     

静止无功发生器递归神经网络逆动力学控制

根据对角递归神经网络的特点分析了其非线性映射能力,并根据新型静止无功发生器(ASVG) 的特点提出了ASVG递归神经网络逆动力学控制。所构造的控制器由于可以实现ASVG电力系统 非线性逆动力学特性的学习,因而根据期望的控制效果可以获得期望的控制量。理论分析与 仿真实验表明,这种控制器可以对ASVG实现良好的控制。     

静止无功发生器递归神经网络自适应控制

构造了新型静止无功发生器(ASVG)递归神经网络自适应控制系统,该系统由递归网络辨识器 及神经网络控制器构成,所构造的系统可以实现ASVG的非线性自适应控制。仿真实验表明, 该控制系统具有良好的控制品质、鲁棒性及泛化能力,是一种较为通用的电力系统控制模型 。     

静止无功发生器无功电流的滑模变结构控制

为提高静止无功发生器(ASVG)的控制效果,针对ASVG无功电流内环控制系统,提出了一种无功电流滑模变结构控制方法。根据ASVG的装置级非线性数学模型,建立了系统无功补偿电流的控制模型,采用反馈线性化方法将系统线性化。在此基础上,应用极点配置法设计出滑动模态超平面,并在考虑外界扰动条件下完成了变结构控制规律的设计。数字仿真结果表明,设计的无功电流滑模变结构控制器较传统的PID控制器在无功电流的追踪能力上具有更快的响应速度,对系统摄动和外加干扰具有较强的鲁棒性。     

同步发电机励磁和ASVG哈密顿系统建模与协调控制

针对单机无穷大系统,建立了包含先进无功发生器(ASVG)的三阶状态空间模型.采用广义Hamilton能量函数理论,考虑电力系统的非线性特性,设计了ASVG安装点电压与同步发电机励磁非线性控制器,该控制可以同时满足同步发电机励磁控制的功角稳定性与ASVG装设处电压的稳定性.单机-无穷大系统数字仿真结果验证了该控制律的有效性.