基于分布式控制系统的2MW双馈风电变流器设计

针对双馈风电变流器常用的集中式控制系统信号处理过于集中、易受干扰等缺点,设计了一种能提高抗干扰能力的分布式控制系统。介绍了分布式控制系统总体构架、各分布式单元功能和光纤通信协议、转子侧和网侧分布式控制策略,分析了其增强抗干扰能力的原因。给出了变流器的主电路拓扑结构,并对变流器进行了长期运行试验,验证了变流器和控制系统的可靠性与性能,给出了部分运行波形。     

一种单元分布式变电站综合自动化系统设计方案

根据变电站综合自动化的发展 ,讨论了一种单元分布式变电站综合自动化系统设计方案 ,该方案从面向对象的方法出发 ,讨论了系统体系结构 ,保护测控单元 ,通信网络及监控软件设计 .该系统具有可靠性高 ,扩展灵活 ,易于维护 ,且把保护、测量和控制设计成一体等特点 ,在保证保护相对独立性的前提下做到了信息共享 ,简化了二次设备 ,对提高变电站综合自动化水平有积极意义     

一种分布式发电并网变流器测试装置设计方案及实现

提出了一种用于分布式发电并网变流器测试的波动电压发生装置方案,解决了分布式发电并网变流器在实际电网中不易测试的难题。该装置基于级联H桥拓扑,其电压等级可拓展,可高精度地输出频率为0.5~25Hz和波动幅值为0~10%基波电压幅值的波动电压,可模拟不平衡度可调节的三相不平衡电网,不平衡度范围为0~10%。它可以完成并网变流器对电网电压幅值和频率偏差,波动电压以及电网不平衡的适应能力等多种测试。本文分析了装置的工作原理,并以基于本文所提出装置拓扑的"35k V-6MW风机变流器低频扰动测试装置"上进行的现场实验为例,充分证明了这种波动电压发生装置用于分布式发电并网变流器测试的可行性和有效性。     

大功率变流器纯水冷却系统的研制与应用

大功率变流装置采用全封闭循环水冷却系统 ,不仅可以利用水散热效率高的特点 ,而且还可以节水、节电 ,缩小体积 ,防止污染。文中详细讨论了该纯水冷却系统的结构和原理 ,并且该冷却系统已经用于国产± 2 0 Mvar STATCOM中。通过近 2年的实际运行证明上述系统完全可以满足大功率变流器冷却的要求。     

基于IGCT的大功率变流器的研制

鉴于传统大功率变流器在提高输出电压等级时的可靠性问题,研究一种采用中性点箝位(NPC)的拓扑结构,基于集成门极换流晶闸管(IGCT)器件的提高整机输出电压等级的方法.通过仿真分析了不同杂散参数对IGCT开关特性的影响,设计具有独立式缓冲电路的功率单元,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法,研制出IGCT三电平变流器,...     

用于电池储能系统并网的双向可拓展变流器及其分布式控制策略

随着储能系统规模的扩大,传统集中式变流器的结构已经无法满足其发展要求,分布式模块化的变流器结构及其控制系统成为发展趋势.提出了一种用于电池储能系统并网的双向可拓展变流器,给出它的2种拆解和拓展形式.在此基础上,分析了双向变流原理,与传统的电池储能变流原理不同,它完全通过控制电压源之间的幅值和相角差来改变功率的大小与流向,具有更好的静动态特性.针对传统集中式的控制方式,提出了双向可拓展变流器的分布式控制策略,将电网侧变流环节设计为被动功率控制,蓄电池侧变流环节设计为主动功率控制,避免了各控制器对功率调节的竞争,实现了电网侧和蓄电池侧变流环节控制系统的完全解耦,同时保证了变流器始终工作在单位功率因数的状态下.仿真与实验结果均与理论分析一致,变流器在稳态和暂态过程中都能正常工作,且达到了控制要求.     

一种基于矢量控制的变流器故障诊断方法

基于空间矢量控制的变流器,提出一种以变流器输出三相电流信号为特征参数的变流器故障诊断模型。运用小波分析理论对电流信号进行降噪处理,通过FFT变换及对电流信号统计计算得到故障特征向量,将该特征向量作为神经网络的输入,通过对神经网络的训练,确定网络参数,对故障数据的分析,达到故障诊断的目的。实验数据表明,该故障诊断模型对采用空间矢量控制的变流系统的电力电子器件故障的检测与诊断是可行的。     

大功率电流源型PWM AC-DC变流器建模与解耦控制

在建立电流源型PWM变流器稳态数学模型的基础上，分析了系统的耦合关系，提出了一种基于小偏量线性化的前馈解耦控制方案。依据该方案设计前馈解耦控制器，削弱系统耦合关系，将电流源型PWM变流器这一两输入两输出的耦合系统改造成两个近似独立的单输入单输出系统，实现了在工作点附近分别控制系统直流电流Id和系统功率因数角ψ这一控制思想，尽量避免或减少不同工作点之间相互过渡过程中的振荡。仿真试验证实了这种前馈解耦控制方案的正确性以及在改善系统速度、稳定等方面的优越性。     

一种基于相位滞后的并网变流器电流双环控制方法

并网变流器是一类重要的电力电子变流装置,LCL 滤波器由于可以兼顾低频段增益和高频段的衰减,是其输出滤波器的较好选择.但 LCL 滤波器是三阶控制对象,增加了控制难度.为了保证控制环的动、静态性能,提出了一种基于相位滞后的双环电流控制方法.在该控制方案中,内环通过增加开环相位滞后、提高幅值裕度,进行 LCL 滤波器的稳...     

一种基于相位滞后的并网变流器电流双环控制方法

并网变流器是一类重要的电力电子变流装置,LCL 滤波器由于可以兼顾低频段增益和高频段的衰减,是其输出滤波器的较好选择.但 LCL 滤波器是三阶控制对象,增加了控制难度.为了保证控制环的动、静态性能,提出了一种基于相位滞后的双环电流控制方法.在该控制方案中,内环通过增加开环相位滞后、提高幅值裕度,进行 LCL 滤波器的稳定控制,保证了动态性能.由于内环对交流信号控制精度不足,因此将重复控制作为外环,以进一步提高稳态性能.理论分析和实验结果表明,该双环控制方法在有源电力滤波器中能够得到满意的谐波补偿效果,补偿后的电网电流正弦度较好,动态响应也较快.并且,该控制方法在无功补偿装置中能够较好地抑制死区的影响,保证输出电流波形质量.总之,所提出的双环控制方案在基波和谐波应用中都具有良好的动、静态性能.     

逆变器在分布式发电系统并网的无功控制应用

分布式发电技术是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式.并网分布式发电系统的无功控制将对电网产生重要影响.利用分布式发电系统并网逆变器的数学模型,研究了其有功、无功解耦控制方法,可在容量范围内实现无功功率的独立调节,在此方案的基础上进行了仿真.研究表明,分布式发电系统的无功控制方法有利于充分发挥分布式发电...     

高压变频器功率单元采用虚拟空间技术的研发

高压变频器是电力电子行业中的重要设备,而电力电子行业中的研发涉及到电力、电子、电磁兼容等各方面,设备固定结构对最终设计的安全稳定的作用越来越重要.将用于机械行业的三维技术应用在电力电子设备的研发过程中,利用其建立虚拟空间技术工作平台.在这个虚拟空间技术平台上进行高压变频器功率单元研发工作,不但实现研发周期的缩短,而且可以实现加工生产前即可以对功率单元结构进行详细而准确的了解与分析.     

基于智能多代理的变速恒频风电机组分布式控制策略

构建了一种基于智能多代理的分布式变速恒频风力发电机组综合控制系统.该系统包括数据采集代理、桨叶控制代理、功率曲线代理、偏航控制代理、故障诊断代理和数据传输代理.设计了各代理的工作流程及控制算法,实现了各代理间的通信及独立、自动的控制策略.搭建了系统的仿真平台并进行了实验,结果表明,各代理能够在该架构下高效地协同工作,所提出的控制策略能够保证风力发电机组稳定正常发电,并且对故障的响应及时、准确.     

分布式同步相量测量装置的研制

研制了一种新型分布式同步相量测量装置,介绍了其组成、功能及软硬件结构,分析了相量补偿算法、嵌入式实时操作系统、内存式实时数据库、恶劣条件下全球定位系统授时等多种新技术在该装置中的应用情况。该装置配置灵活、适应性强,已在全国多个网省局安装使用,运行情况良好。     

适用于模块化多电平储能变流器的分布式控制策略

分布式控制可以有效降低主控制单元的通信与运算压力,便于增强系统的扩展能力与热插拔能力。针对模块化多电平储能变流器(MM-ESC)控制系统计算量大、通信量大、整定复杂等不足,提出一种减少通信和运算的分布式控制系统架构以及适用于该控制系统的子模块荷电状态(SOC)下垂均衡控制策略。该分布式控制架构由一个中央控制单元与若干个子模块控制单元组成,中央控制单元进行交直流功率解耦控制;子模块控制单元根据本地子模块信息进行SOC下垂控制。通过分析子模块相间和相内功率差异化特性,分别设置下垂系数,从而实现子模块电池能量均衡。通过搭建五电平MMC储能变流器仿真系统以及实验平台对所述理论及控制方法进行验证,结果表明,与已有的控制系统相比,该控制架构中处理器计算量小、运行所需通信量小,同时可以满足系统运行要求。     

一种分布控制系统24V直流电源的实现

在分析分散控制系统(DCS)供电电源需求的基础上,给出了一种实现方案。采用FAN4803的PFC功能和PWM功能,实现一种带功率因数校正的单相AC-DC变换器,输出直流电压385 V,并获得12 V工作和驱动电源。采用UC3844实现一种385 V~24 V的单端正激DC-DC变换器,最终连续负载能力为500 W。采用均载控制芯片UC3907实现2路N+1冗余设计,连续负载能力为500 W,总负荷能力可达750 W以上。     

分布式发电系统并网逆变器的无功控制策略

通过研究分布式发电系统并网逆变器的无功控制策略,建立了三相电压型并网逆变器的数学模型,进而针对有功、无功独立调节的要求,提出了基于两相旋转坐标系下的同步PI电流控制的控制方案,它由两个双环控制模型构成,采用电压外环和电流内环的结构,电压外环的作用主要是控制逆变器直流侧电压,电流内环按电压外环的输出的电流指令进行电流控制...     

变流变频技术在电动车组中的应用与发展

对电动车组的静止辅助电源系统及主传动系统中采用新一代IGBT模块构成电路方案及其发展作了综述，并作了比较和评述。认为：高压绝缘栅双极型晶体管（HVIGBT）已成为主导文件。在主牵引逆变器中，无论其主电路结构还是控制理论和技术，还有待进一步完善和优化。应对HVIGBT开展国产化研究。     

变流变频技术在电动车组中的应用与发展

对电动车组的静止辅助电源系统及主传动系统中采用新一代IGBT模块构成电路方案及其发展作了综述,并作了比较和评述。认为:高压绝缘栅双极型晶体管(HVIGBT)已成为主导文件。在主牵引逆变器中,无论其主电路结构还是控制理论和技术,还有待进一步完善和优化。应对HVIGBT开展国产化研究。