静止无功发生器的建模

在原先提出的一种新的开关函数正负半波分解方法的基础上,利用等效开关函数的概念,使得在上下电容电压相等的条件下,开关函数仍具有统一的表现形式,简化了静止无功发生器（SVG）的建模。推导出了SVG的时域模型,并在频域内获得了SVG输出有功电流、无功电流和直流电容电压的响应时间与SVG参数间的关系,并得到了仿真结果的验证。     

静止无功发生器的预测电流控制方法

为实现静止无功发生器SVG(Static Var Generator)良好的控制性能,从SVG的工作机理动态性能出发,引入逻辑开关函数建立SVC的动态数学模型,在该模型基础上提出了一种预测电流控制的方案。该控制方法是利用当前采样时刻的状态信息,预测下一个采样周期补偿电流的轨迹,计算出逆变器输出的电压参考值,将其作为空间矢量PWM调制的输入,确定开关函数,产生与参考值相当的电压,最终达到预测补偿的目的。Matlab仿真结果表明:该控制方法对预测补偿SVG的无功电流具有有效性和可行性。     

三电平与两电平混合静止无功发生器

为了减少SVG系统的低次谐波含量、提高其补偿容量,并避免传统的SVG系统采用的复杂的多重化结构和开关器件的串并联带来的均压均流问题,文中提出了一种新的SVG系统结构.该系统基于瞬时无功理论,采用电流控制电压源的控制策略,借助特殊变压器,利用空间电压矢量法产生触发信号,实现多目的补偿.仿真与实验结果表明,该系统可以很好地...     

基于三相VSI的SVG动态建模与仿真研究

基于电压源逆变器(VSI)的静止无功发生器(SVG)直接应用PWM控制技术,具有动态无功功率补偿、稳定节点电压、阻尼系统振荡等多项先进功能,同时结构紧凑、易于控制、谐波含量小且功率密度大。先定义二值逻辑开关函数,再建立SVG在abc三相坐标系下的四阶动态数学模型,然后利用坐标变换得到了αβ与dq坐标系下SVG的三阶动态数学模型。该模型可以详细描述SVG的动态工作过程。SVG在αβ坐标系下的模型中两电流分量不存在耦合,便于控制系统设计。α轴分量与β轴分量(或d轴分量与q轴分量)正好是有功电流分量与无功电流分量,从而有利于对SVG的瞬时有功功率与瞬时无功功率分别进行控制。应用MATLAB对采用滞环电流跟踪控制的±150 kVA SVG在感性负载与容性负载两种情况下进行了仿真研究,仿真结果验证了所建数学模型的准确性与正确性,同时证明了基于VSI的SVG具有良好的动态性能与静态补偿效果。     

SVG电流预测与电压前馈的复合控制方法研究

低压配电网的电源电压常存在三相不平衡和谐波现象,通过脉宽调制(PWM)导致静止无功发生器(SVG)的直流侧电压出现波动,进而影响SVG的输出电流质量。采用预测电流与电源电压前馈相结合的控制方法,预测电流控制实现SVG无功电流的直接控制,电源电压前馈使SVG逆变电压中包含与电源电压相同的负序和谐波分量,通过扰动抵消保证了SVG输出电流波形的对称和正弦。实验结果表明了复合控制方法的有效性。     

基于直接电流控制的静止无功发生器研究

介绍了采用电压外环、电流内环结构的静止无功发生器（SVG）直接电流控制策略,通过状态反馈解耦算法实现了有功和无功电流的独立控制,并采用白适应滤波算法来检测频繁波动的SVG直流侧电压直流分量,提高了SVG的控制精度。基于实时数字仿真（RTDS）平台的试验结果验证了直接电流控制策略响应快、精度高的特点。     

直接电流控制的静止无功发生器的研究

分析了采用三相桥式电路的静止无功发生器(SVG)的运行原理.指出SVG发出纯容性无功功率时电容两端电压过高的原因及其解决的方法,采用了具有电压环和电流环的直接电流法控制SVG,针对电压环PI调节超调量容易过大的不足提出了PID控制,电流环采用PI调节,给出了参数的整合方法.通过MATLAB仿真给出了系统发出感性和容性无功时电流和电容两端电压的仿真波形,验证了系统的原理及设计思想.     

一起光伏电站电压振荡事故分析和解决措施

针对一起光伏电站母线电压发生低频振荡,电压频繁越上限的事故进行分析,得出引起电压频繁越上限的原因是系统运行方式改变从而引起短路容量改变,导致光伏站内SVG控制参数与系统短路容量不匹配,SVG输出无功电流出现低频振荡现象,并进行了时域分析和频域分析.针对该问题提出了调整电压外环调节器参数和无功电流滞后常数的解决措施,并通...     

链式H桥新型高压SVG装置的研究和实现

SVG是基于电压源型逆变器的无功补偿装置,具有响应速度快、损耗低、占地面积小等优点。由于SVG是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功功率的变换,因此大功率电力电子器件的容量求决定了SVG的容量,为了适应电力系统高电压大电流的要求,需要对SVG功率单元进行串联(多电平)或并联(多重化)以满足系统要求,本文介绍了链式H桥新型高压SVG装置的实现方案。     

电网混合型无功补偿系统

<正>随着电网对无功补偿的要求越来越高,为了对无功功率进行精确补偿,将晶闸管投切电容器TSC和静止无功发生器SVG相结合,设计了一种混合型无功补偿系统。该系统由TSC、SVG和无功补偿控制器组成,TSC用于无功功率的大范围粗略补偿,SVG则用于无功功率的精确补偿,无功补偿控制器用于实时电压、电流的采集和处理,控制产生TSC和SVG中开关器件的脉冲信号。该系统的实际应用,可显著提高电网的功率因数,并以较高精度实现无功功率的大范围连续     

基于简化开关函数的电网换相换流器直流侧简化阻抗建模方法

研究换流器的阻抗频率特性对分析高压直流（HVDC）输电系统的稳定性具有重要意义。提出一种基于简化开关函数的电网换相换流器（LCC）直流侧简化阻抗建模方法。首先通过对LCC换相过程进行数学推导,提出了LCC简化开关函数;然后基于动态相量法,通过LCC交、直流之间谐波传递的分析和计算,得到了LCC直流侧简化阻抗;最后在PSCAD中建立了仿真模型,仿真结果验证了所提方法的有效性,且相比未简化方法提升了计算效率,计算结果更为可靠。所提方法能够降低建模复杂度,可为分析大型复杂系统稳定性提供LCC直流侧阻抗的快速计算模型。     

基于PAM+PWM级联多电平逆变器的SVG的研究

为了使级联SVG降低开关损耗、减小谐波含量,提出了PAM(Pulse Amplitude Modulation)+PWM(Pulse Width Modulation)调制策略。四个H桥级联构成PAM单元,各H桥都工作于基频开关频率下,开关损耗较低。第五个H桥构成PWM单元,PWM单元对PAM单元输出阶梯波中的谐波分量进行补偿,极大地降低了电压电流畸变率,提高装置输出电流的质量。PAM单元直流侧采用脉冲轮换策略,有效地抑制了直流侧电压的不平衡。PWM单元采用电流直接控制策略,响应速度快,控制精度高。最后在Matlab/Simulink中建立级联SVG仿真模型,验证了所提方法的有效性。     

新型工业变流系统间谐波与次谐波特性分析

通过对新型工业变流系统主电路拓扑结构的分析,利用开关函数法对其整流器和逆变器进行统一调制建模。通过分析其交直流侧的频率变换关系,揭示交流侧谐波、间谐波与次谐波的产生过程,将3者的分析统一起来。通过新型工业变流系统变流器两侧交流系统在直流侧的互调产物,推导间谐波的理论公式及相序特性,以及直流侧的纹波频率特性,揭示新型工业变流系统中间谐波的产生机理。最后通过仿真实验验证上述理论分析的正确性。     

基于PET控制特性的交直流配电网直流侧低频振荡分析

随着新能源、储能和柔性直流技术的发展,交直流混合配电网逐渐成为未来配电网的重要发展方向,大量电力电子设备接入给配电网带来了低频振荡等动态问题。为深入研究交直流混合配电网直流侧低频振荡问题,文中根据交直流配电网系统实际工程应用,对电力电子变压器主阀塔中的H桥串联和隔离型双向有源桥结构、三相逆变器以及三相Buck变换器等关键环节进行详细建模。通过时域仿真,复现了该交直流配电网实际工程中直流侧的4 Hz低频振荡现象,验证了所建数学模型的正确性。基于所建数学模型对功率和控制器参数等关键影响因素进行了定性分析,最终得出结论如下：功率水平、Buck环节电压环控制参数影响系统稳定性;Buck环节电流环积分系数影响振荡频率。     

DC/DC变换器稳态运行谐波状态空间模型

针对传统的状态空间平均法在建模中损失纹波信息的缺陷,基于线性时间周期理论和谐波线性化理论,采用傅里叶分解法,建立DC/DC变换器稳态运行下的谐波状态空间模型,绘制DC/DC变换器的谐波等效电路,从频域角度描述拓扑电流和电压的映射过程;在输入侧加入小扰动,建立DC/DC变换器的谐波状态空间小扰动描述矩阵,对稳态谐波和扰动间谐波进行分析。仿真与实验结果表明,基于谐波状态空间的DC/DC电路建模方法具有极高的精确性,在未来多变流器的配网场景谐波分析中具有一定的工程运用价值。     

引起三级电压源逆变器直流侧电容电压变化的原因

利用作者早先提出的一种开关函数正负半波分解的方法,分析了三级电压源逆变器直流倒电容电压在电网对称及不对称条件下,电容电压的变化与开关函数间的关系,并得出引起直流侧电容电压变化的根本原因是与开关函数基 同相位的偶次余弦电流分量。     

直流供电交错并联双向DC/DC变换器切换控制策略

分布式可再生能源的推广应用、节能减排的需求以及用户终端负荷特性的变化,给传统交流供电带来了巨大挑战,直流供电因其强大的节能优势受到广泛关注。作为直流供电系统的关键组成部分,DC/DC变换器对稳定性有较高的要求。目前变换器普遍采用小信号建模,建模精度不高,在面临大的扰动时系统可能变得不稳定。文中基于切换系统理论,提出一种储能交错并联双向DC/DC变换器的切换控制方法,直接对系统进行大信号建模,建模精度高。首先选取系统储能函数作为共同的Lyapunov函数并设计最优切换率,然后分析了该切换率条件下系统在切换平衡点处的稳定性,最后在Matlab中进行了仿真,搭建了基于SiC MOSFET的双向DC/DC变换器样机进行验证。实验验证了该切换控制策略的有效性。     

一种改进的LLC变换器谐振网络参数设计方法

对于LLC谐振式直流变换器,提出一种基波分析法结合时域仿真的改进型谐振网络参数设计方法。在LLC谐振式变换器的设计中,谐振网络参数的设计对于变换器的性能具有重要影响。该文在采用基波分析法对LLC谐振式直流变换器的电压增益特性、零电压开通(zero voltage switching,ZVS)条件、器件应力和谐振网络传输效率进行详细分析的基础上,指出基波近似分析方法不能准确反映谐振变换器电压增益特性的缺点,并提出一种基波分析法结合时域仿真的改进型谐振网络参数设计方法,给出其设计过程。基于所提出的方法设计的参数建立一台220 W的样机,实验结果证实了所提出改进型设计方法的正确性和可行性。     

基于SVG两相电流注入的配电网单相接地故障消弧方法

针对中压配电网单相接地故障,研究了基于级联H桥静止无功发生器(SVG)两相电流注入的有源消弧方法。当配电网正常运行时,SVG工作于无功补偿模式;当配电网发生单相接地故障时,SVG中性点接地,SVG两个非接地相桥臂向配电网中注入消弧补偿电流,从而减小接地点的故障电流,通过复用已有的SVG设备,替代了传统的消弧线圈。文中讨论了SVG消弧电流注入方式与SVG直流侧电压平衡控制之间的关系,并详细分析了SVG两相电流注入消弧的工作模式和消弧控制器的设计方法。基于MATLAB/Simulink环境的10 kV仿真平台以及380 V三相四级联的低压SVG样机进行仿真和实验验证,仿真和实验结果验证了所提方法的正确性和可行性。     

不平衡电网下SVG和APF共母线联合运行系统

针对不平衡电网下并联混合有源电力滤波器APF(active power filter)和无功补偿装置体积过大和系统损耗的问题,提出一种在不平衡电网下的静止无功发生器SVG(static var generator)和APF并直流母线联合运行系统.其中,SVG主要用来快速补偿无功和电网不平衡,APF滤出电网和SVG的特定...