单相SVG高性能补偿电流控制技术

针对单相静止无功发生器(SVG)应用场合无法获得瞬时无功、谐波丰富、工况复杂等特点,以提高单相SVG无功补偿精度,增强装置谐波抑制能力为目的,引入单相SVG系统PI加重复控制(PI+REP)的双环控制策略,根据系统数学模型设计数字PI内环,通过内环频率特性设计重复控制外环,将PI控制器低频段优越的动态性能和鲁棒性,与重复控制对周期信号高跟踪精度相结合,改善装置基波补偿精度和谐波抑制能力.频率特性分析表明,该控制策略可以有效消除传统PI控制在基波频率的相位滞后,并将500Hz以内的相位滞后降低到4.5°以内.仿真和实验结果显示,在该控制策略下单相SVG的无功补偿精度和谐波抑制能力均得到了明显提高.     

基于双随机相位估计的无功补偿方法

为了解决实时无功补偿问题,提出了一种基于双随机相位估计的无功补偿方法.对采样电能信号进行傅里叶变换,通过频谱峰值定位算法确定电能信号的基波、各阶次谐波的频率信息.采用同频率不同相位信号调制,得到调制后信号,再经过低通滤波得到滤波后信号.结合滤波信号的比值和随机相位三角函数数值得到所要估计的信号相位信息,辅助无功补偿.通过仿真电能信号和实际采集的电能信号验证了该算法的有效性,结果表明信号相位估计相对误差在1‰以下,无功补偿能够有效提升电路的能量利用效率.     

三相电压型SVG的直接电流控制方法及仿真

分析了采用三相电压型逆变器为主电路结构的静止无功发生器（SVG）装置的工作原理。通过对比不同控制方法的优缺点,采用了基于瞬时无功功率理论的三角波直接电流控制方法。该方法具有控制精度高、稳态性能好、瞬时响应快等优点。对其做了MATLAB仿真研究,结果表明,无功情况得到了很好的补偿,验证了设计方法的可行性。针对不同IGBT开关频率,对逆变器输出波形做了比较分析。     

电气化铁路背靠背SVG补偿系统方案研究

针对电气化铁道牵引供电系统存在大量的负序、谐波、无功等问题,提出了基于平衡变压器的背靠背SVG补偿方案.方案中综合潮流控制器装置主要由两个背靠背的单相二极管箝位型三电平电压源变流器构成,主要用于传递有功功率、补偿无功功率及谐波,使得牵引供电系统相对电力系统而言,是一个三相对称纯阻性网络.以实测牵引负荷作为给定负荷进行仿真验证,结果表明,该方案能实时动态地补偿电气化铁道谐波、无功和负序电流,改善电气化铁道电能质量.     

三电平H桥级联逆变器载波移相脉宽调制方式

在三电平H桥级联（3-LHC）多电平主电路中,传统的载波层叠脉宽调制难以实现各级联单元的功率平衡,而基于两电平级联的载波移相脉宽调制又不能直接运用.中点箝位（NPC）三电平桥臂内只能采用载波层叠脉宽调制,而H桥的桥臂间和各H桥之间则既可以采用载波层叠脉宽调制也可以采用载波移相脉宽调制.基于这一原理,提出了2种适合3-LHC多电平的载波移相脉宽调制方式,分别为基于五电平、三电平载波层叠的载波移相脉宽调制.前者仅在级联单元间使用载波移相,而后者在级联单元间和桥臂间均采用载波移相.仿真对比分析结果表明,基于五电平载波层叠的载波移相脉宽调制是该拓扑中较理想的调制方式.实验结果证实该方法具有很好的效果     

三电平逆变器SHPWM谐波特性的研究

基于二极管箝位型三相SHPWM三电平逆变器的主电路拓扑和工作原理，分析了采用双重傅立叶级数方法的三电平逆变器的谐波特性，并与两电平逆变器的谐波特性进行了比较，给出了Pspice仿真和实验结果．分析和仿真结果均证实了三电平逆变器的诸多优点．     

多径信道下扩频导航信号跟踪性能研究

针对扩频导航信号多径信道下信号跟踪性能,分析了时延小于一个码片的多径信号对导航信号伪码相位和载波相位跟踪误差的影响,并建立跟踪环路的数学模型,在考虑多径信号的基础上分析了混合信号相位跟踪的数学模型,分析了混合信号下伪码跟踪环和载波相位跟踪环相位跟踪的性能.在数学模型分析的基础上,对伪码相位跟踪和载波相位跟踪性能进行了计算机仿真.结果表明,多径信号引入相位测量误差与多径信号的幅度、相埘直达信号伪码相位和载波相位时延有关,并且伪码相位时延与载波相位时延之间相互影响.关键字:多径信道;伪码跟踪;载波跟踪;跟踪性能进行了计算机仿真.结果表明,多径信号引入相位测量误差与多径信号的幅度、相对直达信号伪码相位和载波相痊时延有关,并且伪码相位时延与载波相位时延之间相互影响.     

逆变电源的死区优化补偿仿真

针对逆变电源中因死区效应而造成的输出波形畸变、谐波含量升高、电源质量变差等现象,提出了一种新型死区优化补偿方案.该方法是通过检测误差波信号反馈而形成一个新的调制波,并增加对无效器件开关时间的修正,实现电流反馈与无效器件补偿的有效结合.仿真结果表明:采用这种死区优化补偿策略,在死区时间为10μs时,总谐波失真度THD值由原来的4.93%降至3.87%,而死区时间增加到20μs时,THD值由原来的7.70%降至5.02%,谐波含量明显降低,畸变的输出波形得到改善.     

H桥级联STATCOM自适应死区补偿方法

为消除死区效应对H桥级联静止同步补偿器(STATCOM)输出电压及电流的影响,提出一种新的死区补偿方法.根据离散扰动观测器的工作原理,设计相应的观测器,对由于死区效应引起的STATCOM输出电压与参考电压的差值进行实时在线观测,并将观测到的差值作为补偿量,引入到无差拍控制系统中,实现对死区的自适应补偿.仿真与实验结果表明,该方法可以有效地提高死区补偿效果,消除零点电流箝位现象,降低STATCOM输出电流的谐波含量.     

动态无功补偿装置在中型材生产线上的应用

中型材生产线在钢轧制过程中会带来无功变化快、谐波含量高和功率因数低等一系列问题。针对该生产线的电能质量问题,传统的静止无功补偿器(SVC)与无源滤波器(FC)的组合动态响应慢、自身谐波含量较高、动态响应不如静止无功发生器(SVG),但SVG的价格比SVC和FC高很多。因此,提出了一种安装SVG+FC型无功补偿装置方案,其中FC起滤除特定高次谐波及一部分无功补偿的作用,剩余的无功由SVG动态补偿,这样不仅起到了很好的动态补偿作用,而且由于采用FC补偿无功降低了SVG的补偿容量,大大降低了治理成本,在工程上有很大的优势。装置投入运行后,达到了预期效果,故该方案对治理类似的电能质量问题具有一定的参考价值。     

逆变器死区非线性分析与在线补偿

在伺服控制系统中,受逆变器死区效应的影响,输出电流存在畸变,使得系统性能降低.针对此问题,在分析了死区非线性误差的基础上,提出了一种在线死区补偿方法,利用相邻两个采样周期死区幅值变化缓慢的特点,估计出下一时刻的死区误差电压进行补偿,该方法不依赖电流的极性检测,不需要额外的硬件电路支持,算法简单有效,且能够针对死区的非线性误差补偿.仿真和实验结果表明,该方法能够有效地降低输出电流谐波分量,改善波形的正弦性,相比传统离线补偿方法,具有更好的补偿效果.     

基于无源性理论的静止无功发生器非线性控制策略

分析了静止无功发生器(SVG)的数学模型,基于无源性理论,提出了SVG非线性控制策略。分别在负载平衡与不平衡条件下对该控制策略进行验证,仿真与实验结果表明了该方法的正确性。该方法控制简单,稳态精度高,动态性能良好,鲁棒性强,补偿后谐波含量低,有工程应用价值。     

基于DSP的载波移相多电平PWM实现方法

载波移相 PWM 方法适用于单元级联型多电平电路,其实现的关键问题在于如何实时产生大量的PWM 控制信号。在分析多电平逆变器拓扑结构和控制策略的基础上,针对载波移相 PWM 控制方法,提出了适用于 DSP 实时控制的离散自然采样算法;并基于 TMS320LF2407 数字信号处理器,完成了三单元级联逆变器的载波移相控制实验。实验结果表明,本算法程序简洁,占用资源少,实时性强。     

电磁轴承功放由偏置漂移引起调制失效的问题研究

分析了三角波比较法三电平PWM开关功放由于偏置电压的漂移引起的调制失效机理。为避免调制失效,在三电平PWM开关功率放大器的基础上,提出一种结合三角波比较法和采样保持法的混合调制方法。该方法中功率主电路的两个桥臂由三角波比较电路和采样保持电路分别控制,根据三角波载波幅值和静态电流误差均值分别确定偏置电压值,满足了在理论偏置电压值漂移情况下的脉宽调制要求。分析了混合调制开关功放避免失效的工作原理并实现电路。仿真和实验均表明:该方法设计的功率放大器不仅可以解决由于偏置电压漂移带来的PWM调制失效,并且具有电流纹波小、响应速度快、受负载参数影响小等优点。     

基于信号合成的QAM联合载波相位跟踪算法

针对低信噪比下QAM信号的载波相位跟踪问题,提出一种基于信号合成的联合载波相位跟踪算法。该算法采用判决引导载波恢复环结构,在各路信号分别进行相位捕获后,进行最大比合成与联合相位跟踪。理论分析与仿真结果表明,该算法通过信号合成,有效提高信号质量,降低误码率;利用合成符号进行联合相位跟踪,大大降低了低信噪比下相位估计误差。该联合载波相位跟踪算法在解调符号端合成,复杂度低,易于实现。     

同相正交信号相位失衡补偿方法研究

零中频接收机存在正交混频器电路中同相/正交(I/Q)信号失衡的问题,导致接收机的镜像抑制能力急剧下降,系统的动态范围受到影响。设计了一种计算并补偿I/Q信号线性相位失衡的方法,对解调后的I/Q两路基带信号进行互功率谱及其相位谱的计算,利用三点法进行相位解缠,根据解缠后的群延时差和相位偏置设计分数延时滤波器,进行相位补偿,还原出消除I/Q失衡后的时域信号。经仿真及硬件平台实验测试,该方法补偿效果好,实现简单、算法复杂度低、实时性高。     

三电平逆变器控制方式性能比较

介绍了二极管钳位式三电平逆变器电路拓扑及控制策略,在Matlab／Simulink下进行建模与仿真,通过比较三电平逆变器输出电压和输出电流及其谐波特性,分析了同相层叠载波控制方式和反相层叠载波控制方式的优缺点,为以后进一步研究打下基础．     

基于PWM技术的静止型动态无功补偿装置设计

在对现有无功补偿装置简单介绍的基础上,提出了一种新型的静止型动态无功补偿装置,仿真分析证明了该装置补偿无功的可行性及准确性.该装置利用PWM技术,根据电网需要补偿的无功功率大小对电抗器进行控制,能够实时跟踪补偿,在电路拓扑上具有与其他补偿装置不同的形式,造价低、操作简单.     

连续相位调制信号的载波相位软同步算法

针对连续相位调制(CPM)信号载波相位同步困难的问题,提出一种通用的CPM信号的载波相位软同步算法。在CPM调制信号的Rimoldi分解的基础上,基于最大似然准则和EM算法推导了载波相位的软同步算法,该算法将解调器与同步器联合,利用CPM软解调器输出的软信息进行载波相位估计。仿真结果表明,该算法能够得到接近修正克拉美罗限的载波相位估计,并获得近似理想的误码率性能。     

配电侧静止无功补偿装置在平衡三相系统方面的研究

介绍了三相四线制系统中配电侧静止无功补偿装置(STATCOM).详细分析了其结构以及其所采用的瞬时无功功率理论,给出了系统的基本补偿原理,主电路及控制电路结构,搭建了实验模型,并在该模型的基础上进行了仿真.结果表明,该装置在平衡三相系统电流与消除中线电流方面具有良好的特性.