用于SVC控制系统的新型软件锁相环的设计与实现

针对SVC(Static Var Compensation,简称SVC)控制系统的同步问题,通过充分利用控制装置硬件资源,设计了一种新型软件锁相环,在DSP(Digital Signal Processing,简称DSP)单元编码实现软件锁相模块,以现场FPGA(Field Programmable Gate Array,简称FPGA),锁相计数器替代复杂的积分环节,产生锁相角θ,配合实现锁相。通过仿真和试验验证,软件锁相环在电压不平衡、电压跌落、频率突变等条件下,仍可快速、可靠的实现锁相,减小触发误差,具有良好的应用效果。     

模块化SVC的控制策略研究与仿真

简要介绍了模块化低谐波TCR+FC型静止无功补偿器(SVC)的拓扑结构、工作原理及其优点。基于负荷基波正序电流理论和闭环PI控制构架,设计了一种模块化SVC的控制系统并建立模型,利用PSCAD/EMTDC软件对所建立的模型进行了仿真,分析了模块化SVC的响应速度及补偿效果。仿真结果表明,所设计模块化SVC的控制系统是合理的,并且具有一定的实际意义。     

模块化高精度大功率高压电源并联技术

为实现多模块大功率高压电源均流并联扩容技术,用固定相对相位偏移的脉冲频率调制法,将多个高压大功率串联谐振逆变模块并联;并通过优化控制补偿网络设计及合理接地设计,解决并联系统自激和高压打火损坏控制电路难题。实验表明用该法实现高压电源的模块化并联扩容,简单可靠且并联模块越多电源纹波水平越小;无需内置电流控制环,模块间也能得到满意的均流效果;在脉冲负载和电阻负载条件下,均具有好的动态特性。     

基于二次型单神经元PID的静止无功补偿器控制系统仿真

针对传统PID控制器自适应性差、调节时间长的问题,设计了一种基于二次型单神经元PID的SVC控制系统电压调节器,并在Matlab/Simulink环境下对SVC控制系统进行了仿真试验。仿真结果表明,基于二次型单神经元PID的SVC控制系统,响应速度快,超调量小,自适应能力好,系统动态和静态特性良好。     

一种新颖的低谐波动态SVC研究

提出一种新颖的静止无功补偿器(SVC)拓扑:变压器采用多绕组结构实现12脉动;利用母线上的5次滤波器作为基波无功补偿,通过控制低压侧晶闸管可控电抗器(TCR)实现无功连续调节;采用模块化设计,根据不同的无功补偿任意时刻仅有一组TCR模块相控。最后通过实验表明,与传统SVC相比,该拓扑的谐波含量低,动态性能好,体积小,具有广泛的应用前景。     

模块化多电平HVDC输电系统子模块电容值的选取和计算

从模块化多电平柔性直流输电系统稳态能量交换过程、有功功率控制动态响应特性、暂态能量交换过程及直流双极短路故障时桥臂保护要求4个方面分析了子模块电容值与直流系统运行特性之间的数学关系。根据理论分析结果,给出了模块化多电平子模块电容的选取原则和计算方法。通常根据稳态子模块电压波动和有功功率控制动态响应特性的要求计算子模块电容值,再根据暂态子模块电压波动和桥臂保护的要求进行校验。利用PSCAD电磁暂态仿真模型对设计实例进行了仿真分析,结果表明该设计方法是合理、可行的。     

集成化的模块化多电平换流器功率模块设计与研制

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)由于模块化的设计使其能够方便的应用于各种高电压场合,并且能够在较低开关频率下输出正弦度很高的电压波形。本文以1000V/90k VA MMC型换流器的功率子模块研制为研究核心,围绕该换流器中子模块一次电路主要元件参数选择、控制系统设计开展相关研究工作,研制了由4个子模块构成的集成化功率模块;通过子模块控制系统功能验证、功率模块的功率脉冲和带载实验,证明本文所研制的功率模块达到设计预期,能够正常、可靠、稳定工作。     

模块化串联结构高压电源的两级分组控制系统

基于串联结构的模块化组合变换器在中、高压输入电源中得到广泛采用,但是这类变换器中众多子模块的控制都需要高压电气隔离,这对控制系统的设计提出了较高要求。因此,基于两级式控制系统,设计了一种分组控制系统：将邻近的隔离电压较低的子模块结合成一个模块组,组内采用同一个控制器,通过光耦隔离来控制各子模块,从而减少了控制器和光纤数量,因此简化了控制并降低了成本。进而针对模块组结构,设计了一种冗余供电的辅助电源方案,能够提高供电可靠性。基于分组式控制系统搭建了一台输入10 kV、输出375 V、额定功率40 kW、包含36个子模块的谐振式模块化多电平直流变换器样机,并进行了实验验证。     

模块化多电平直流融冰装置控制与保护系统设计∗

模块化多电平直流融冰装置因具有谐波小,无功补偿拓扑切换简单等优势而逐渐成为新一代直流融冰装置的发展方向.模块化多电平直流融冰装置功能的复用性也决定了其控制保护系统设计的复杂性.针对某兼具无功补偿与柔性互联功能的模块化多电平直流融冰装置开展控制系统与保护系统设计.在控制系统设计上提出了控制层、相控制层和单元控制层的设计方案.在保护系统设计上设计了脉冲闭锁及跳闸保护两级保护动作方式,在保护层次上提出了主控制器层和功率模块控制层保护方案.     

PSCAD/EMTDC-MATLAB联合仿真技术在SVC控制系统仿真建模中的应用

基于MATLAB/Simulink与PSCAD/EMTDC接口元件,提出了一种应用PSCAD/EMTDC-MATLAB联合仿真技术搭建详细静止无功补偿器(SVC)控制系统仿真模型的方法,其中控制系统的核心部件电压、无功功率调节器模型采用实际SVC控制装置算法.对控制系统模型在SVC动模试验系统的PSCAD/EMTDC模型中进行了仿真计算.仿真数据与实际SVC控制装置动模试验录波文件的比较结果表明:控制模型的补偿特性和动态响应性能与实际装置基本一致,证明了仿真建模方法的可行性和仿真模型的正确性.