发电机电子自动并网仪

从所周知,发电机投入电网运行的并网条件是:发电机的电压、频率、相位、相序应和电网的电压、频率、相位、相序相同.大、中型电厂采用同期装置来检查两者的电压、频率、相位和相序.对于6000KW以下的小型电站和商业电站来说,同期装置接线复杂,仪表繁多,购置价格高,采用电子元件制作的发电机自动并网仪,具有结构简单、制作容易、费用低廉的优点,已在各小电站中广泛应用,使用效果良好.     

基于DSP的并网逆变器的设计

逆变是整流的逆过程,逆变器是将低压直流电转换成交流电的装置。为了能将转换后的交流电送回电网,实现能量再循环,设计了基于DSP的并网逆变器,采用倍频单极性SPWM技术实现逆变控制,并利用DSP外设CAP检测逆变器输出电流频率和相位,以软锁相技术实现逆变器输出电流的相位和频率与电网电压同步;利用DSP外设ADC采集逆变器的输出电流与电网的电压,采用PI闭环调节以增加逆变器输出电流的稳定性,最后搭建实验样机验证设计的可行性。     

双绕组异步风电机组同步化并网运行仿真研究

针对定子双绕组异步电机(DWIG)在并网运行条件下展开研究,通过对发电机的控制,使其在功率绕组侧输出稳定三相交流。借鉴同步发电机的运行控制策略,将有功-频率、无功-电压下垂控制方法移植到并网逆变器的控制中,使得逆变器有了频率与电压保持特性,从而在外特性上具有同步发电机的特征。提升了包括DWIG在内的整个风电机组并网运行性能,使其具备维持系统功率平衡、维持电网频率和电压稳定性等优点。有效缓解了风电大规模接入电网而对电网造成的不利影响。基于Simulink的仿真结果证明了系统和控制策略的正确性与有效性。     

相灯法并网在实际生产中的应用

介绍了同步发电机并联投入电网的条件、不满足条件下并网所带来危害以及常用的并网方法,提出了一种相灯指示法来实现发电机并网的新方法。通过观察3组相灯的亮、暗情况来判断发电机与电网的滑差,在3组相灯全暗时刻迅速合闸,此时滑差最小,所以几乎没有电流冲击。利用该方法石化厂余热发电机在自动准同期故障,没有其他并网条件的情况下得以正常并网,及时地使发电机投入运行,争取时间增加了发电效益。     

锁相环在光伏发电系统中的应用

锁相环是光伏发电系统并网的重要环节。锁相环的主要作用是输入与输出信号的频率相等时,输入、输出电压保持固定的相位差值,即输出与输入电压的相位被锁定。文中从锁相环的概念入手,介绍了锁相环3部分的工作过程。在结合锁相芯片CD4046实现对采集电压信号频率及相位数据的锁定,并通过锁相和失锁的信号输入逆变器。当光伏发电系统中逆变器输出的电压相位、频率和幅值严重偏离正常并网值时,可报警输出开关量值,发出报警并通过隔离开关使电网分离。     

基于DSP的1kw单相光伏并网锁相技术的研究

针对光伏分布式电源并网系统锁相技术的问题,采用了一种基于DSP的光伏并网系统的数字锁相算法和程序流程设计,根据周期和相位的关系,通过调整周期来实现周期和相位的控制和锁定,方便地实现了对电网电压和光伏发电输出电流信号捕获和锁相的目的。最后制作样机并通过实验证明,该锁相方法设计准确,锁相精度高,保证了光伏并网系统的可靠性和实用性。     

基于电网接口虚拟同步发电机的等效功率平抑及频率补偿方法研究

网侧功率变换器是大规模风电系统接入电网的关键接口,随着大规模风电装备渗透率的不断提高,并网逆变装置对大电网中的影响愈发凸显。借鉴传统电力系统中的同步发电机数学模型,提出了一种大规模风电装备虚拟同步发电机（Virtual Synchronous Generator,VSG）等效实现功率平抑及频率补偿方法。首先,设计了具有电力电子装置自身特性的虚拟调速器和虚拟励磁控制器,保证电网电流的低谐波畸变的同时,具有响应电网电压幅度、频率波动事件功能,可在一定程度上提高电网的稳定性。同时模拟同步发电机的转动惯量,提高电网接口的惯性和阻尼特性,降低大规模风力发电系统对传统电网的冲击。最后,基于110kW风力发电机组及锂电池储能单元对所提方法的可行性和有效性进行了验证与分析。     

浅谈风电场并网对电力系统的影响

风力发电具有波动性、间歇性等问题,导致风电场并入电网系统时会对电力系统的稳定性、安全运行以及电能质量和继电保护装置产生重大的影响。本文从风力发电并网运行的特点着手,论述了风电场并网对电网频率、电网电压、电网调度以及继电保护器等方面的影响。     

光伏发电系统中逆变器的研究与应用

光伏并网发电系统由太阳电池组件、并网逆变器、计量装置及配电系统组成,太阳能能量通过光伏阵列产生的是直流电能,需要通过逆变器把直流电转换成与电网同频率、同相位的交流电才能并到电网。并网逆变器作为光伏阵列与电网的接口装置,起着关键的作用。随着光伏发电系统的发展,并网发电系统中使用的逆变器得到了越来越多的关注。本文从阐述并网...     

基于dq-PLL锁相环相序检测算法仿真研究

针对三相光伏并网系统中相序错乱或者某项缺失导致不能直接并网的问题,文章提出一种基于锁相环相序检测算法。该方法在dq旋转坐标系下对锁相角实施闭环控制,通过判断锁相角的方向来确定电网电压的相序是否正常。基于Matlab/Simulink仿真平台搭建该仿真系统,通过仿真实验模拟了实际电网中出现的电网电压不平衡、三相电网电压畸变等情形,实验结果表明该方法能够准确且快速地检测出电网电压相序。     

同步发电机励磁系统电压模式下并网策略研究

发电机机端电压平滑并网对于电网及发电机本身的稳定性而言至关重要。本文首先建立了同步发电机励磁控制系统电压调节模式下的控制系统模型,并应用新型高精度数模混合仿真软件Saber Designer对该模型进行理论分析与仿真验证,对励磁控制系统的起励、并网切换及改善电力系统工作稳定性的控制策略进行了研究。实验结果表明本文采用的并网策略能够实现发电机平滑并网,有助于设计出高性能的全数字化励磁控制系统。     

LEM电压传感器在直接驱动型风力发电系统中的应用

风能作为一种可再生能源，具有蕴藏量大、能量密度高、无污染等优点。文中介绍了几种常见的风力发电拓扑结构，详细阐述了在直接驱动型风力发电系统中应用LEM公司LV25-P电压传感器实现直接驱动型风力发电机的并网试验方法。试验结果表明：直接驱动型风力发电系统的逆变输出电压与电网电压同相位。     

单相光伏逆变器的改进型并网控制方法

单相光伏并网逆变器通常采用双闭环控制和电网电压前馈控制的策略,其中双闭环的外电压环为采用PI恒压控制逆变前直流侧电压,分析比较了准比例谐振调节和PI调节两种电流内环的输出外特性,通过对电流内环采用准比例谐振控制的控制系统进行分析建模,建立了逆变器的单相并网仿真模型。仿真结果显示电流内环采用准比例谐振控制能实现并网电流的无静态误差控制,并减小电网频率偏移对并网电流的影响。仿真及实验得到的输出正弦电流波形良好,基于该并网控制策略的光伏逆变器能以高功率因数向电网发电,动态响应快、鲁棒性强、跟踪精度高、并网电流的THD明显优于传统方法,从而验证了改进后模型的可行性和实用性。     

基于电网电压矢量定向的三相并网逆变系统设计

本文介绍了并网逆变用LCL输出滤波器的设计步骤和基干电网电压矢量定向的并网逆变系统直接电流控制方案的基本原理与推导过程,利用数字信号处理器TMS320F2812设计了一台原理样机。仿真和实验结果表明：网侧电流比逆变器侧电流高次谐波得到更好地衰减,并网电流与电网电压保持同相位,系统以单位功率因数向电网馈送电能。     

基于定频积分控制的并网逆变器的接口控制和孤岛保护

新的数字电网接口控制策略不同于一般的SPWM和PLL(锁相环)的控制方法,其具有自动相位跟踪能力,控制简易化和输出功率因数高的优点,它可以根据直流电压和电网电压自动调节其输出。文中提出了光伏并网逆变器新的控制方法,它是基于对电流跟踪的定频积分控制(UCI);分析了其工作原理,推导了其控制方程,研究了其孤岛保护。     

基于FPGA的三相电网故障环境下锁相技术分析

为使三相光伏并网逆变器在各种电网环境下准确、快速地锁定基波相位。利用三相锁相环基本结构,提出了一种在FPGA上的数字锁相环设计。通过流水线结构编写Verilog HDL硬件描述语言对dq坐标变换、PI控制器和数控振荡器在FPGA模块化实现锁相算法。并以FPGA为验证平台,分析了三相锁相环在电网故障环境中,即三相不平衡、频率突变、相位突变和电网谐波干扰等对三相锁相环技术分析得出误差。利用Matlab模拟电网故障Modelsim进行系统仿真,仿真结果验证了该锁相环能够快速准确地锁定电网基波相位,并对畸变电压具有较强的抑制作用。     

应用于非正常工况下的高功率ANPC逆变器研究

大功率情况下,有源中点箝位式(Active Neutral Point Clamped,ANPC)三电平逆变器因为其器件损耗均匀被广泛使用。然而,在实际情况下,电网电压通常会出现非正常的工况,如三相不平衡等。在这些非正常工况下,三相并网电流的控制尤为复杂。在此背景下,提出采用三相电网电压正序分量提取的方法应用于锁相环,能够准确提取三相电网电压的相位信息,从而保证三相并网电流的高性能控制。仿真和实验验证了所提方法的有效性。     

基于微控制器的晶闸管相序自适应电路设计

为保证三相桥式相控整流器的正常运行,同步电压与主回路电压的相序、相位必须匹配。本文通过研究晶闸管数字触发器的工作原理提出了一种利用线电压与相电压之间的相位关系通过TPL-521光耦,由单片机程序实现对电源相序和缺相的判断进而实现相序的自适应的方法。本装置不使用变压器或电压互感器而是直接从电源线接入,采集到的线电压过零点正好是相电压的自然换相点,容易实现控制角度与时间之间对应关系的计算。     

基于DSP的柴油发电机组控制系统自动并网模块设计

针对现有自动准同期并网装置与发电机组控制系统分离,采用单独的控制芯片而导致资源浪费的问题,设计了以发电机组控制系统的主控芯片TMS320F2812为核心实现的自动准同期并网模块.该模块节省了硬件资源,通过实验可以方便的实现安全、可靠的并网.详细叙述了该模块的原理和软硬件设计.     

同步发电机励磁/模拟汽门通用控制实验装置的研制

同步发电机励磁／模拟汽门通用控制实验装置用于模拟自动调节电力系统中的电压、频率两大指标。文中详细给出了该实验装置的硬件组成、装置特点以及实验设置原理。实践证明,该装置的实验教学效果良好。