晶闸管电压调节器控制器设计

为解决长线路和带有分散发电设备配电网的电压调节问题,开发、研制了一种用于中低压配电网、能双向调节电网电压的晶闸管电压调节器TVR(Thyristor Voltage Regulator)。重点介绍TVR控制器的设计思想和方法,包括控制器的总体设计、软硬件设计和抗干扰措施等;同时给出了控制器在380V电压调节器样机上的试验结果。试验结果表明：设计的TVR控制器能很好地实现调压操作、故障保护、定值设置、显示等功能。     

晶闸管分级电压调节器在10kV输电线路中的应用

介绍了晶闸管分级电压调节器(TVR)的应用场合和应用前景,给出了晶闸管分级电压调节器(TVR)的设计原理和技术指标,指出了使用TVR对提高电网电压合格率的重要意义。     

晶闸管高压自动调压装置在配电网中的应用研究

针对冲击性负荷造成配电网电压波动的问题,提出了一种基于晶闸管开关控制技术的电压调节装置——晶闸管高压自动调压装置(thyristor voltage regulator,TVR)。首先分析了TVR工作原理、主回路和功能,然后介绍了装置中晶闸管的控制时序,最后给出了某变电站一条10 kV线路安装TVR后的仿真结果与现场运行效果。结果表明,提出的晶闸管高压自动调压装置可在具有冲击性负荷的工况下很好地稳定电压,提高电压质量。     

新型动态电压恢复器对短路故障电流主动调节的研究

提出在动态电压恢复器(DVR)系统的串联逆变器交流输出端增设反并联晶闸管支路的拓扑,以实现动态电压补偿功能与故障电流限制功能。分析所提拓扑的故障电流限制功能机理,建立其运行数学模型;在限流功能动态过程分析基础上,提出一种通过调整晶闸管触发相位角的故障电流调节方法,给出限流阻抗的调节范围,从而解决限流阻抗与电网原有过流保护的配合问题;最后,采用PSCAD/EMTDC仿真软件和实验室样机,验证所提拓扑及控制方法的正确性。     

新型消弧线圈中晶闸管调节电抗器的稳态性能研究

针对一种新的晶闸管调工的消弧线圈电抗器装置，着重研究适用于6－66kV配电网的消弧线圈自动跟踪补偿装置中的晶闸管调节电抗器的工作原理及其稳态运动性能分析。主要包括基频感抗调节特性，晶闸管触发角调节范围，中性点位移电压以及伏安特性等，并通过一个实例进行了EMTP仿真验证，从而说明设计与分析的正确性。     

电池储能系统电压支持技术仿真研究

为了研究储能系统的电压支持功能,本文分析了利用储能系统解决太阳能发电系统引起的电网电压波动问题的可行性。针对太阳能发电系统输出功率骤变引起的电网电压波动问题,设计了利用电池储能系统来补偿快速变化的有功功率的方案,来实现对电网电压的调节。对储能系统在不同电抗电阻比的3种电网参数情况下的电压调节功能进行了仿真分析。分析结果显示,在电抗电阻比较低的电网中,储能系统通过补偿有功功率可以更有效地解决太阳能发电引起的电网电压波动问题。     

低压TSC切除时承压分析和防同极性迭加控制

为解决晶闸管切除电容器组时易产生过压击穿问题,根据三相电路特性分析了晶闸管切除电容器组时的工作过程。结果表明,两次换流过程可在电容器上形成同极性或异极性剩余电压迭加。同极性迭加时剩余电压高达1.366倍电网峰值电压,使先切除的晶闸管承受2.366倍电网峰值电压,而异极性迭加电容器上只有0.366倍电网峰值电压。据此得出在正序和负序连接下的TSC切除电压异极性迭加的控制算法,分析和应用都证明了控制算法的有效性。     

配网三相不平衡调节的换相算法

针对低压配电网存在的三相不平衡问题,目前比较得到认可的解决方案是采用自动换相系统来实现。这种系统由智能换相终端和换相开关单元组成。在换相开关中,选用磁保持继电器与双向晶闸管并联的复合开关作为换相开关的执行机构,在投入和切除的瞬间由晶闸管承担过零投切,然后由磁保持继电器接通运行。双向晶闸管的触发一般采用硬件监测电网线电压过零点的方式,易受电网谐波影响,不能准确检测电网自然换相点,不能实现特定相位触发晶闸管。通过采用软件监测电网电压相位的方法,选用合理的换相算法来实现三相不平衡的调节,有效地防止了对负载和电网的冲击,提高了晶闸管触发的可靠性。实验结果的验证分析表明,所提出的算法在解决三相不平衡、提高电能质量方面具有可行性。     

8098单片机控制同步电动机失步的保护系统

电网电压或负荷的变化会引起同步电动机失步，从而产生严重后果。本文论述了用８０９８单片机控制同步电动机晶闸管励磁防止失步的系统。对电网或负载变化引起的电压偏差进行ＩＤ运算，并以此改变晶闸管导通角，从而自动调节转子的励磁电流以避免失步。     

真空镀膜系统中谐波补偿的研究

高真空卷绕镀膜机在工作的过程中,采用晶闸管相控交流调压方式调节蒸发舟两端的电压来控制蒸发源的温度,产生的谐波直接注入电网,对电网造成严重污染。设计了以TMS320F2812型DSP为核心的有源电力滤波器对该机产生的谐波进行补偿。通过建立仿真模型,对系统进行了仿真。电路正常运行后对性能、参数进行了测试,测试结果与仿真结果一致,表明硬件电路、软件程序设计正确,具有调节速度快、补偿效果好等优点。     

永磁直驱型风电场的并网仿真研究

为了研究风电并网对接入点电网电压的影响,以永磁直驱风力发电机组为研究对象,在PSCAD/EMTDC仿真平台上建立基于实际运行数据的永磁直驱风电机组仿真模型,并进行风电场等值建模。利用BPA和PSCAD/EMTDC软件建立福建省某区域电网的等值模型,对大规模风电接入区域电网引起的电网电压稳态和暂态过程进行分析。得出结论:永磁直驱风电场能够对输出的功率和无功功率进行控制,当风电并网系统输电线路中的电阻不能忽略时,风电场出口电压会产生正偏差。最后提出在直驱型风电场集中的地区建立一个以功率和无功功率为调控量、以维持电压稳定为目标的风电汇集线路电网电压自动控制系统的建议。     

考虑线路潮流波动对母线电压影响的特高压交流电网电压控制策略

为了提升特高压交流电网母线电压的控制效果,根据特高压电网建设现状,分析了线路潮流波动对母线电压的影响,提出了以削弱电网潮流波动对特高压母线电压影响程度为最终目的,以电压控制实际值与目标值之差最小和系统动态无功储备增量最大为目标函数的控制策略。针对线路无功潮流对母线电压的影响,在目标函数中引入变电站间的无功电压灵敏度系数以降低变电站间无功功率流动量。实际电网仿真结果表明:所提控制策略能有效改善电压的调节效果,降低动态无功补偿的投入容量。     

永磁直驱风力发电系统的低电压穿越控制策略

针对永磁直驱风力发电机组的低电压穿越运行问题,对传统的控制策略进行改进,机侧增加功率前馈控制,根据机侧与网侧的功率差快速调节机侧有功电流的给定值从而控制发电机的转矩,实现对发电机输出有功功率的控制。网侧变流器对电网电压进行跟踪,根据跌落程度向电网输出一定的无功能量来支持电网电压的恢复。经仿真表明,所改进的控制策略能够快速稳定直流母线电压,实现风电机组低电压穿越运行。     

高压柔性直流电网分层协同自适应下垂控制

为实现直流电网的潮流优化及扰动后不平衡功率的合理分配,提出一种直流电网分层协同自适应下垂控制策略。其中,系统控制层基于各站直流电压、有功功率等信息,以直流电网运行中网损和直流电压偏差最小为优化目标,实时分析并优化各站的直流电压、有功功率指令,以实现稳态时直流电网潮流最优;换流站控制层以本地信号为依据,综合考虑各换流站功率裕度以及电压偏差影响,通过实时自适应调整下垂系数,合理分配扰动后直流电网内部的不平衡功率,同时减小直流电压的偏差。系统控制层的指令值优化与换流站控制层的下垂系数优化协同作用,实现直流电网功率的协调控制。以七端直流电网为例的仿真结果验证了所提策略的有效性和优越性。     

基于矢量控制的微电源接口模型研究

仿真软件所提供的微电源与电网的接口模型少、型式单一、复杂,模型中各变量的物理意义不清晰,阻碍了仿真软件进行微电网仿真研究。利用不同的坐标变换,采用电压定向控制技术,设计了基于矢量控制技术的微电网接口模型,解决了微电源与微电网在Matlab/Simulink中的不同模块集、不同运行模式下组网仿真的接口问题。仿真结果表明,采用该模型组成的微电网能够正确反映出微电网在各种扰动下的电压、频率、有功、无功等变化,能够满足微电网仿真要求。     

用于海上风电场并网的多模块变压器耦合型VSC-HVDC技术

给出了海上风电场并网系统结构,提出了一种新型的多模块变压器耦合型VSC-HVDC系统,各模块交流输入端通过多绕组变压器进行相互隔离,直流输出端由多个功率模块串联构成,通过灵活地增减模块数目,以获得不同的直流电压,各功率模块可以独立控制;建立了VSC-HVDC在两相同步旋转坐标系下的数学模型;研究了VSC-HVDC的基本...     

无交流电压传感器的PWM整流器的直接功率控制

直接功率控制(DPC)动态响应比电压定向控制(VOC)要快,提出了一种无交流电压传感器的三相电压型PWM整流器基于虚拟电网磁链的直接功率控制策略.由于通过估计虚拟磁链来计算功率,因此可省略网侧电压传感器,该控制结构为直流输出电压外环,功率控制内环节.仿真结果表明,系统可达到单位功率因数,电流畸变小,具有良好的动静态性能,方案切实可行.     

基于电压定向直接功率控制的光伏并网逆变器

将基于电压定向直接功率控制用于光伏并网逆变器的控制策略,引入电网电压和瞬时功率的估算概念,并将并网逆变器输出的瞬时有功功率和无功功率作为被控量进行功率的直接闭环控制。系统无需检测输入变压器二次侧的电网电压,省去了电网电压传感器,从而不仅克服了电流控制方案的不足问题,还降低了成本,而且系统具有鲁棒性好、控制结构简单等优点。分析了电压定向直接功率控制的原理,设计了并网逆变器的具体参数,并给出了仿真和实验结果。     

电力系统孤网运行安全稳定分析及智能控制研究

地区电网与主系统解列为孤网后,电源与负荷的有功、无功功率不平衡导致地区电网频率、电压大幅度波动。如不及时采取有效控制措施,极可能因电网崩溃造成大范围、长时间停电,带来重大经济损失和社会影响。在对不同类型孤网系统的频率、电压变化进行分析的基础上,对实际电网孤网过程的频率、电压变化过程进行仿真,提出不同孤网系统的智能安全稳定控制方案。     

基于虚拟同步机的并网逆变器不平衡电压灵活补偿策略

电力电子设备大量地接入电网,给电网带来了系统惯量和阻尼降低等问题。为了提高不平衡电网频率稳定性和改善电网电压的电能质量,提出了基于虚拟同步机的不平衡电压灵活补偿控制策略。通过采用虚拟同步控制,在电网频率波动时提供有功功率支撑,提高电网频率稳定性。通过采用负序电压前馈补偿,抑制公共连接点不平衡电压,改善电能质量。通过建立不平衡电网下的虚拟同步机模型,提出采用电压前馈的不平衡电压抑制策略。进而,分析了采用电压前馈补偿策略的控制性能,研究不平衡电压补偿系数的设定方法。提出的控制方法可根据电网电压不平衡度的控制目标和设备剩余容量自动地调整不平衡电压补偿系数,实现不平衡度灵活调节。最后,通过仿真结果验证所提控制策略的正确性和有效性。