三电平储能变流器改善电流质量研究

为解决当下电能替代负荷在配电网应用下产生的综合电流质量问题,结合低压用户侧储能变流器的结构及控制特点,提出了基于储能变流器的综合电流质量治理策略。考虑到储能变流器的控制特点,给出了作为解决综合电流质量场景下的相关设计方法,在典型电能替代负荷下,采用Goertzel-IIR前置滤波器锁相环滤除电网电压可能含有谐波及负序分量,保证输出电流与电网电压同步;采用离散傅里叶、对称分量法及瞬时无功功率理论综合检测方法,提取基波正序无功分量、基波负序分量及零序分量;并结合电流分频控制及直流电压载波层叠调制保证系统的精准稳定运行。最后利用Matlab/Simulink搭建系统仿真模型,验证了所提方案的正确性和有效性。     

三相电压不对称跌落光伏并网逆变器控制方法

为了满足光伏并网逆变器在三相电网电压不对称跌落情况下的低电压穿越能力的要求,提出了一种电流正负序同步旋转坐标独立控制的方法,以抑制负序电流和并网电流谐波,使得光伏并网逆变器在三相电网电压不平衡跌落过程中能够正常运行,且不影响电网电能质量。特别地,对电网电压正负序分量的检测进行了详细研究,分析了两种不同的电网正负序分量检测方法的优缺点,优选一种方法进行了实验验证。所提出的低电压穿越控制方法通过了国家电网的零电压穿越认证,证明了该技术方案的有效性。     

充放储一体化站对区域配电网的无功补偿

设计的电动汽车充放储一体化站在为电动汽车供能的同时,作为智能储能块接入电网。可对电网进行无功补偿,有效辅助改善电网电能质量。发展前景良好。一体化站变流装置采用三相可逆PWM变流器实现四象限运行,采用双闭环滞环比较控制方法。灵活控制变流装置的输出电流,实现一体化站对电网的无功补偿作用。仿真结果显示。电流检测算法能准确检测电网无功电流分量;电压外环、电流内环的控制结构能有效地稳定直流侧电压;电流控制方法能控制变流装置输出精确的补偿电流,快速实现无功补偿。     

抑制负序和谐波电流的永磁直驱风电系统并网控制策略

在详细分析永磁直驱风力发电系统并网电流负序分量及谐波分量产生机理的基础上,从改善永磁直驱风电系统输出电能质量的角度出发,提出了一种采用准比例谐振(quasi-proportional-resonant,quasi-PR)控制器抑制并网负序电流分量及谐波电流分量的控制策略。该控制策略不仅可有效抑制由电网电压不平衡引起的并网电流负序分量,而且能抑制由电网电压或发电系统引入的低次谐波电流分量。仿真验证了上述控制策略的正确性和可行性。     

电能质量调节器检测方式的研究

给出了一种基于新型检测方式的电能质量调节器,该检测方式不需要检测供电电网电压波动及谐波和负载无功及谐波电流,论述了这种新型检测方式与传统检测方式在电压、电流控制上的等效性。经过Psim仿真,结果表明基于该等效检测方式的电能质量调节器具有控制算法简单、性能优良等优点,在各种电网电压和负载电流情况下,该调节器能使电网电流为正弦波并保持功率因数为1,同时向负载提供稳定的正弦波电压。     

统一电能质量控制器的建模与仿真

统一电能质量控制器可同时补偿电网畸变电压和抑制负载谐波电流。为此,构造了一种基于反向传播算法的三层前馈神经网络用来检测并联型有源电力滤波器的谐波电流,离线训练收敛后实现在线功能,对串联型有源电力滤波器谐波电压检测采用了畸变电压参考量比较检测方法;建立了统一电能质量控制器的系统仿真模型,利用其对各种电能质量问题的补偿性能进行了仿真研究,并对补偿前后负载和电源电流/电压进行了频谱分析。研究结果表明,统一电能质量控制器集电压补偿、电流补偿于一体,可有效实现多重电能质量调节功能。     

基于二次线性调节器的统一电能质量控制器

在分析统一电能质量控制器系统结构和工作原理的基础上，根据UPQC的补偿目标，通过建立其状态空间模型，提出了基于二次线性最优控制的开关控制策略来跟踪电压和电流的指定值。电压和电流的基波分量采用全波移动均值提取傅里叶级数基波序分量的方法得到。利用所提方法对负载电流及电网电压畸变进行了计算机仿真，结果证明了所提方法的正确性。     

电能质量调节器检测方式的研究

给出了一种基于新型检测方式的电能质量调节器,该检测方式不需要检测供电电网电压波动及谐波和负载无功及谐波电流,论述了这种新型检测方式与传统检测方式在电压、电流控制上的等效性.经过Psim仿真,结果表明基于该等效检测方式的电能质量调节器具有控制算法简单、性能优良等优点,在各种电网电压和负载电流情况下,该调节器能使电网电流为正弦波并保持功率因数为1,同时向负载提供稳定的正弦波电压.     

电能质量标准与电能质量监督管理

随着现代化的进程，非线性，冲击性和不对称性负荷大量接入电网，供电质量问题日趋严重，该文介绍了电能质量的概念及电力系统频率偏差，电压偏差，电压波动和闪变，三相电压不平衡度，谐波电压和波形变五大主要指标，介绍了有关的国家标准，并结合对公共电点电能质量指标检测和运行监督方法以及对谐波电流干扰能质量的用电设备，低压电器及电子设备，检测设备的管理方法。     

现代电网电气量的检测与分析综述

随着风光等新能源的接入,以往的保护策略无法满足现代电网的安全稳定运行的要求。因此,需要一种新的电气量检测方法,检测出现代电网中故障情况下和非故障情况下的电压暂降、电压波动和闪变、电压电流波形畸变的特征,并与保护协调配合,实现现代电网的安全稳定运行。在传统方法的基础上,分析总结了电压暂降、电压波动和闪变、电压电流波形畸变等电能质量方面国内外研究现状,为研究一种能够快速准确检测以上电能质量问题的检测技术提供理论基础。     

不对称三相电路谐波和负序电流的实时检测方法

对于不对称三相电路，电力有源滤波器能同时抑制谐波电流、负序电流分量，还能补偿基波无功功率。为此需准确检测这些电流分量，文中提出了一种实时检测不对称三相电路谐波和负序电流分量以及基波无功电流分量的方法，并对该检测方法进行了理论分析。用PSpice软件仿真证明了所提方法的正确性。     

基于序网等值电路的双馈风电机组接入系统短路电流计算方法

为了方便和准确地计算双馈风电机组(DFIG)接入系统的短路电流分布,提出了投撬棒后DFIG的工频和转频序网等值电路,并给出了利用该等值电路计算系统短路电流的方法。通过求解投撬棒后DFIG磁链的状态微分方程,得到其工频分量和转频分量的解析表达式。在此基础上,将DFIG的电压空间矢量方程按转频和工频分量进行分解,并根据空间矢量与相量间的关系,分别形成了转频和工频序网等值电路。其中,转频正序、负序等值电路分别为带内阻抗的电势和无源阻抗,而工频正序、负序等值电路均为无源阻抗。利用该等值电路只需已知DFIG的电机参数和故障初值条件而无需仿真即可求得DFIG接入系统各处的短路电流。以某DFIG接入系统为例,通过PSCAD仿真验证了该等值电路和短路计算方法在不同故障条件下的有效性。     

空间矢量法自适应检测基波正负序及谐波分量

为了满足系统各分量的实时检测,结合空间矢量概念与自适应干扰对消原理提出了适用于三相系统的基波正、负序分量和谐波分量的自适应检测方法,并详细地分析了检测电路的频率特性。结果表明,所提出的自适应检测方法对于基波检测回路相当于一个理想的二阶带通滤波器,对于谐波检测回路相当于一个理想的二阶陷波器。当被检测信号发生严重畸变时,为克服高次特征谐波对检测精度的影响,采用了在积分器前串接低通滤波器的方法来减小谐波引起的权值波动。用软件PSCAD/EMTDC仿真带不对称负荷的三相电压型逆变器的结果证明了所提检测方案正确有效。     

基于牵引负荷负序功率潮流计算及电能计量方式研究

不对称的牵引负荷会引起负序功率潮流,直接影响电能计量结果的可靠和准确性,本文提出了牵引负荷负序功率潮流计算及电能计量的调整方法。分析了牵引负荷负序功率分布情况,将分析结果结合牵引负荷的相关性,采用Copula理论构建牵引负荷负序功率潮流分析模型,计算牵引负荷正序功率的潮流结果以及分布和流向;依据计算结果分析牵引负荷负序功率潮流对电能计量的影响,并提出基于功率因数理论电能计量调整方案。测试结果表明：文中方法具备良好的负序功率潮流计算效果,与实际结果之间的最大差值均低于0.000 6,功率因数的取值为0.7时,能够合理、可靠地完成电能计量,保证计量结果的准确性。     

直驱风电机组低电压穿越改进控制方法仿真研究

采用改进的瞬时对称分量法对电网电压瞬时值进行对称分量分解,提出了电网电压不对称跌落时D-PMSG的低电压穿越控制策略,按照电网电压正序分量和额定电压的比值减小发电机功率,并在解耦控制中分别控制正序和负序分量,正序通道完成能量的传输,负序通道产生和电网负序电压相等的负序电压,从而保证网侧逆变器电流中无负序分量,避免了逆变器非全相过负荷,充分利用其容量。仿真结果研究表明,提出的改进控制策略实现了不对称故障下的低电压穿越,并且保持了逆变器三相电流对称。     

一种先进的APF补偿电流自适应检测法

针对有源电力滤波器(APF)设计过程中,在检测谐波电流时要满足实时性强和精确度高的要求,在传统自适应检测方法的基础上,提出了一种先进的三相APF系统补偿电流自适应检测方法。该方法结合了空间矢量变换与自适应干扰对消的原理,克服了传统自适应检测方法存在的固有局限性,具有较强的自适应性,在系统电流严重畸变时,能实时高精度地检测出三相系统中的各相谐波分量,同时可检测出基波正、负序分量。文中详细分析了检测电路的频率特性,该检测电路采用锁相环产生参考电压和在积分器前串接低通滤波器,并通过广义矢量变换矩阵取代传统变换矩阵的方法,大大提高了系统检测精度和动态响应特性。该方法同样适应于电压各分量的检测。实验结果证明了该检测方法的正确性和优越性。     

考虑不平衡责任的奖罚性电能计量新方法

将电网中不对称负荷产生的基波负序电能作为研究对象,以合理计量电能为研究目的 ,分析了不对称负荷产生的负序电能对电能计量的影响,针对现有有功电能计量方法存在的问题,提出了一种考虑不平衡责任的奖罚性电能计量新方法.采用功率分解的方法将PCC点处的负序有功功率分解为系统侧和用户侧产生的负序有功功率.基于IEEE Std.1459-2010功率理论提出了一种定量评估不平衡责任的新指标—负序视在功率,给出了不平衡责任的具体计算方法,并根据不平衡责任值设置了奖罚系数的参考值.设计具体的仿真算例,验证了在负序污染严重的电网中,采用所提奖罚性电能计量新方法更加公平、合理.     

基于小波变换的d-q电力谐波检测法研究

为了更有效地治理电力系统谐波污染,文中采用一种基于小波变换的d-q电力谐波检测法。该方法使用小波变换将基于瞬时无功功率理论d-q法的LPF滤波环节替换,并在Park变换后滤除负序分量。小波变换采用小波多分辨率分析实现,将小波变换后的直流分量和各次交流分量进行重构,分别得到三相电流的基波和各次谐波。在PSCAD/EMTDC中进行基于小波变换的d-q法建模和仿真实验,并通过与d-q法的仿真结果进行比较来验证该方法的可行性和精确度。结果表明该方法能够更精确的检测基波和各频段谐波分量。     

一种精确检测三相不对称系统中各次谐波的新方法

本文提出一种精确检测不对称系统中各次谐波正负零序分量的新方法。该方法不直接采用对称分量法,而通过广义d_k-q_k旋转坐标变换,分别对三相电流按照相序a-b-c和a-c-b进行两次低通滤波得到三相电流的正、负序分量,同时分解零序分量,并通过低通滤波得到任意次谐波电流的零序分量。最终将对应分量求和得到检测结果。仿真分析表明,该方法无论三相电路电压是否畸变,都能够得到精确的检测结果。对于三相不对称系统(包括缺相),仍然可以精确检测出任意次谐波电流,并可用于基波有功和无功电流的检测。因此,它可应用于电力系统故障检测、保护和电力有源滤波器谐波电流检测中。     

一种新型负序基波电流检测方法及其应用

快速、准确、实用的负序基波电流检测方法对于电能质量监测与控制、继电保护等具有极其重要的意义。通过对幅值积分信号所具有的选频特性进行分析,研究了一种负序基波提取器,在此基础上提出了一种新型的负序基波电流检测方法。基于负序基波提取器的检测方法既不需要锁相环、低通滤波器,也不需要进行αβ坐标系变换到 dq坐标系及其反变换的计算。仿真与实验结果均证明了采用该检测方法的有源滤波器具有良好的补偿性能。