一种基于逆变器补偿的微电网电能质量控制策略研究

针对结构复杂和负荷多样化的供电系统,提出了一种基于逆变器的微电网电能质量补偿策略。并网运行时,采用基于虚拟阻抗的谐波控制方法,阻止微电网谐波注入大电网,同时补偿大电网电压波动、不平衡和畸变,保证公共耦合点的电压质量。孤岛运行时,采用阻性—有源滤波控制方法,补偿公共非线性负载谐波。仿真结果验证了该方法的有效性。     

微电网电能质量改善与控制方法综述

微电网是利用可再生能源的有效方式,研究微电网电能质量问题具有重大的现实意义。基于对微电网中常见电能质量问题特点分析,该文提出了评估微电网电能质量的相关指标。根据现有涉及微电网电能质量的国家、分布式电源并网及公用电网标准等,确定微电网中不同电能质量指标的阈值,并提出详细计算方法。分类描述了已有对微电网产生的电能质量问题提出的改善方法和控制策略。根据未来电网将与能源和信息相结合形成综合能源网络的发展趋势,对微电网电能质量的治理方法进行展望。     

基于滑模控制的有源滤波器充电站谐波治理研究

充电站谐波治理是发展电动汽车和提高电能质量的必然要求。在建立充电站谐波源模型的基础上,利用电流误差信号作为滑模面,提出了采用等速指数趋近率的滑模控制策略,对有源滤波器主电路开关元件进行控制,实现充电站谐波电流的补偿,并通过仿真实验验证了方法的正确性和可行性。该滑模控制方法能削弱抖振现象,具有良好的动态品质,计算量少,适用于充电站有源电力滤波器的实时控制。     

分布式电网多功能并网逆变器控制策略研究

研究一种具有能够并网发电和电能质量补偿双重功能的多功能并网逆变器。此并网逆变器集成了向分布式电网注入有功功率和对并网点(PCC)处的谐波、负载无功、三相不平衡电流进行补偿等功能,可以同时并网发电和有效进行电能质量的治理。为此,进行了数学建模,并给出了相应的控制策略及指令电流生成算法,最后通过仿真进行验证。     

三相三线制有源滤波器的运行特性研究

随着电力电子技术、控制理论、数字信号处理（DSP）技术的发展,有源电力滤波器（APF）逐渐取代传统的无源滤波器。成为低压配电系统的电能质量治理的首选方案。本文研究了三相三线制有源滤波器在三相三线、三相四线系统中的运行特性。以及对平衡负荷、不平衡负荷的补偿性能。动态模拟实验结果表明,三相三线制有源滤波器对三相三线负荷的谐波电流具有很好的补偿效果。而对于三相四线平衡负荷、三相四线不平衡负荷的补偿能力较差。甚至对电网还会产生额外的谐波注入。使公共点电能质量进一步恶化。     

基于瞬时无功功率理论的APF研究

有源电力滤波器(APF)是电能质量治理中用于抑制电网谐波电流的主要装置。APF系统中,谐波电流检测的快速性、准确性决定了系统补偿谐波电流的性能。采用基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法来解决谐波电流的检测问题。通过在EMTDC/PSCAD搭建模型进行仿真计算,验证了理论的正确性。通过制作样机进行测试实验,验证了基于瞬时无功功率理论的APF具有响应速度快、检测准确的优点。     

基于ARM芯片的电能质量治理模块散热系统设计

常规的电能质量治理模块散热系统一般均是采用主控制器控制,或通过压频转换电路驱动实现散热风机转速调节。主控制器主要作用是通过加载相关的谐波、无功等检测算法,利用逆变算法控制功率开关管的导通,实现谐波抑制和无功补偿。采用主控制器控制散热系统势必增加主控制器的负担,而采用压频转换电路驱动则频率输出很难跟踪模块温度变化。鉴于此,提出了基于ARM芯片的散热系统设计,能减少主控制器的负担,保证模块的正常运行。     

统一电能质量调节器能量优化控制策略研究

针对电力系统三相不平衡电压跌落故障,提出了一种统一电能质量调节器(UPQC)的能量优化控制策略。根据UPQC三相不平衡电压跌落故障下的基波相量图,分析了UPQC的最优稳态功率,推导了UPQC所需的补偿能量;依据UPQC主电路补偿能量最小的原则,采用粒子群算法(PSO)对串联补偿单元补偿电压的注入角θa、θb、θc进行了优化,并通过对补偿电压注入角的控制实现了UPQC的能量优化控制。仿真结果表明,所提出的能量优化控制策略可以有效解决电能质量问题,同时可以减小UPQC的补偿能量,从而提高了补偿装置的经济性。     

孤立微网功率补偿控制策略研究

在采用传统控制策略的孤立微网系统中,由于DG单元(Distributed Generation,DG)出力端口与直流母线接入点馈线阻抗差异,本地负荷功率分配并不精确。现提出一种改进型的下垂控制策略,通过在传统的有功—电压下垂控制中叠加一个补偿项,来提高DG单元之间的功率分配精度。最后,Matlab/Simulink仿真结果表明,改进型下垂控制可以实现有功功率精确分配,提高微电网的电能质量。     

北汽工厂供电系统谐波危害及治理

北汽股份某基地一期电力系统安装容量为55790k VA,是当地最大的用电工厂。由于北汽工厂生产线全部采用最先进的生产设备,比如机器人设备、检测线、全自动化控制系统等精密设备和控制系统,因此对供电系统电能质量的要求非常高。随着电子技术的发展,现代化汽车厂对于大功率整流及逆变设备的应用也越来越多,这样就引出新的问题,各种大功率非线性元件对供电系统产生有害的高次谐波。本文旨在通过本厂供电系统中因谐波引起的电能质量偏低致使部分无功补偿电容器持续发热而频繁损坏的问题进行综合判断和分析并采用功率流分析法,找出谐波源的位置,并利用谐波预估的方法供电网络中的谐波源进行评估,主动寻求全新解决方案。文章对某厂家产品的原理作以简要介绍,旨在阐明谐波治理的理论依据。作者借助专业供应商的技术实力在充分调研其某产品性能的基础上有针对性地对本企业部分静态无功补偿设备进行了升级改造并运用专业设备进行谐波检测,发现效果很好,解决了企业的实际问题,创造出更好的经济效益。     

多谐振恒功率控制策略的微电网谐波抑制研究

针对LCL滤波型微电网逆变器并网过程中出现的谐振问题,提出了LCL恒功率控制和多谐振PI控制相结合的微电网逆变器谐波抑制策略,在对原理详细分析并建立数学模型的基础上,着重就恒功率多谐振PI复合控制策略的实现过程进行了研究。通过仿真验证了控制策略的有效性,表明该方案稳定了输出功率,降低了微网逆变器并网电压总谐波畸变率、电流畸变率,抑制效果明显,是一种行之有效的谐波抑制方法。     

基于PSO-FUZZY控制的UPQC并联侧信号检测算法研究

统一电能质量调节器(UPQC)因其综合了并联型电能补偿和串联型电能补偿的特性.被公认为是极有发展前途的一种新型电能质量调节装置.本文提出了一种基于PSO-FUZZ丫控制的信号检测算法,将粒子群优化的模糊控制器引入其中,进行电压补偿及无功、谐波电流检测,省却了传统的基于瞬时无功理论的电流信号检测方法中矢里变换和低通滤波环节,具有计算简单、检测精度高的特点.通过进行同等条件下的仿真对比及实验分析,验证了该种算法的有效性及优越性.     

多台具有谐波补偿功能微源逆变器的协调控制

研究了微电网中多台具有谐波补偿功能的微源逆变器之间的协调控制。给出了交流微电网的结构以及具有谐波补偿功能微源逆变器的拓扑。通过将并网供电参考电流和谐波补偿参考电流叠加的方法得到微源逆变器的参考电流。研究了各微源逆变器在完成自身并网供电的前提下,根据其剩余容量按比例对谐波补偿的协调控制策略。采用Matlab/Simulink验证该文所研究的协调控制策略的正确性和有效性。     

矢量谐振控制器在并联有源滤波器中的应用

针对并联有源滤波器(SAPF)补偿电流的控制问题,分析了比例积分(PI)控制器和矢量谐振(VR)控制器对SAPF补偿电流控制的优势和不足之处,提出了这两种控制器并联的电流控制策略,具体将PI控制器、VR控制器分别用于在同步旋转坐标系下无静差地调节基波电流分量和相应频率次的谐波电流分量,介绍了SAPF的数学模型及其特点,并基于零极点对消的方法,详细分析了PI控制器和VR控制器的电流闭环频率特性,论证了并联电流控制方法的可行性,并在Matlab/Simulink模块中搭建的SAPF仿真系统和SAPF实验样机中进行了应用验证。仿真和实验结果都表明,采用该方法的SAPF对主要次的谐波电流有良好的补偿效果。     

智能电网用户端电能质量监测与谐波治理研究

文章提出一种在智能电网用户端对电网中各电参量进行高精度测试和电能质量监测及电网谐波的产生、危害、治理的方法研究。该监测、治理系统作为分析、控制和治理为一体的全自动闭环系统,同时系统将采集和处理后的数据实时传输给控制中心以作相应处理。文中还提出一种针对高频高次谐波(超高次谐波)的危害及治理方法。     

STATCOM用于风电场治理谐波的仿真研究

针对风电场中存在谐波污染问题,对用于风电场谐波治理的STATCOM进行仿真研究。详细介绍了STATCOM的工作原理、谐波电流的检测方法及补偿电流跟踪控制策略,并就风电场谐波治理问题在Psim中搭建仿真模型,对谐波抑制能力进行仿真。仿真结果表明,STATC0M能够在风电场运行输出时,很好地补偿谐波电流,进而有效地抑制风电场存在的谐波。理论分析和仿真结果验证了STATCOM应用于风电场治理谐波方案的可行性和有效性。     

基于TMS320F28335的有源电力滤波器实现

为减少目前电力系统中的谐波与无功功率污染问题,提高电能的有效利用率,本文设计了一种解决中小容量谐波治理与无功补偿的并联型智能化数字有源电力滤波器,分析了经济性三相四开关并联型有源电力滤波器的主电路拓扑结构,详细探讨了控制系统的工作原理和硬件电路设计。现场工程应用案例证明了该系统的可行性和有效性。     

煤矿井下电力系统谐波与无功功率综合补偿的研究

针对谐波对煤矿井下电力系统污染严重、同时消耗大量的无功,需要对谐波和无功进行综合补偿的问题,采用了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法,并设计了一种由晶闸管控制电抗器(TCR)和混合型电力有源滤波器(HAPF)组成的谐波与无功综合补偿方案,实践证明既能有效补偿无功功率,又能有效滤除系统的谐波电流,改善了电压波动,提高了功率因数,改善了电力系统的电能质量,具有很好的推广价值。     

变电所二次系统谐波污染的探讨

目前变电所中10kV系统中性点加装零序互感器以消除谐振过电压,但随着公用电网谐波的影响,特别是三（3n）次谐波,在二次系统电压回路中产生了叠加,引起二次电压严重畸变。通过对3n次谐波在电压二次回路中产生的原因进行分析和计算,并利用M12292型电能质量分析仪对实际进行了检测,指出目前接线方式可能存在的不良后果,提出改进建议。     

微电网不平衡电压的并网逆变器控制策略

由于微电网中有大量的单相负载运行,其三相电压容易出现不平衡。在微电网电压不平衡下,并网逆变器传统的锁相环(PLL)控制输出电流产生大量谐波,为减少输出电流谐波,提出一种基于全通滤波器的无锁相环直接功率控制策略。在微电网电压不平衡条件下对所提出的制策略进行验证,实验结果证明了该控制算法的有效性。