SVG机间谐波交互对子模块直流电压的影响分析与抑制方法EI北大核心CSCD

为确保风电区域网内动态无功合理分布和电压达标,大量静止无功发生器(static var generator,SVG)被接入风场和风场汇流站,但由于SVG机间交互作用导致的设备负交互问题也开始显现。针对此类问题,首先分析H桥级联型SVG双机拓扑结构,针对双机载波异步条件下产生的机间高次谐波电压差进行数学推导,研究高次谐波环流对SVG内H桥子模块电容直流电压动态稳定性的影响。通过对各H桥子模块电容吸收有功功率差异的推导分析,发现非特征谐波与H桥子模块直流电压失衡之间的内在联系,指出当谐波环流导致非特征次谐波越限时,将会引发各H桥模块直流电压不平衡,并且提出一种直流电压均衡控制策略来解决SVG直流电压失衡的问题,实现各H桥子模块直流电压稳定,最后通过仿真验证了理论分析和所提控制策略的正确性。     

用于间谐波补偿D-STATCOM直流电压分析控制

这里通过所建立的单个H桥逆变单元等效模型对配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)直流侧电压进行分析,推导出直流电压交流分量中高次谐波分量和低次谐波分量的幅值表达式;通过给定指令电流,实现了DSTATCOM的间谐波补偿和直流电压的总和控制;基于相内各H桥逆变单元之间的有功能量交换确保了各个模块直流电压的均衡,以此提出了直流电压总和控制与直流电压均衡控制相结合的控制策略。最后,通过仿真和实验结果验证了所提控制方法的有效性。     

链式SVG新型直流电压均衡控制方法

链式SVG采用基本的H-桥链式结构,由于单元直接串联,各自直流电容存在的电压均衡控制问题是整个装置安全可靠运行的关键.笔者构建了H-桥逆变器直流电源的下垂特性,并在此基础上实现链式多电平SVG直流电压均衡控制方法,并对该方法进行了初步的理论推导、仿真及±4.33 Mvar链式SVG的工程应用验证,证明了该方法的有效性和...     

抑制电网谐波和直流电压的新型锁相环研究

针对在电网电压含多次谐波和直流电压时解耦双同步参考坐标系锁相环(DDSRF-PLL)对频率和相位锁定存在较大偏差,本文提出一种新型锁相环,该锁相环在dq信号正负序解耦前添加新型正交信号发生器(SOGI-QSG)来滤除谐波和直流电压,为解耦双同步参考坐标系锁相环提供稳定的αβ信号,从而提高锁相环抑制谐波和直流电压能力。对该锁相环Matlab/Simulink仿真研究并与解耦双同步参考坐标系锁相环和添加传统正交信号发生器的解耦双同步参考坐标系锁相环进行对比,验证了该锁相环在电网电压含多次谐波和直流电压时能够滤除电压谐波和直流电压,锁频锁相效果较好,有效提高了系统稳定性和可靠性。     

MMC阀塔水路对子模块静态均压影响分析

模块化多电平换流器(MMC)预充电和阀端交直流电压试验都有静态均压过程,MMC子模块自均压,不投入主动均压策略。在静态均压过程中,发现MMC阀塔不同位置子模块的电容电压两极分化明显,严重影响子模块的正常工作。此处通过引入阀塔水路相关参数,分析了MMC阀塔水路对子模块静态均压的影响机理,建立MMC阀塔仿真模型,对影响子模块静态均压的阀塔水路因素进行了仿真分析,并开展试验,测试了阀塔水路对子模块静态均压的影响情况,仿真结果和试验结果验证了阀塔水路对子模块静态均压有较大影响。     

光伏逆变器直流电压扰动引起的间谐波电流解析模型

大规模光伏电站的并网给电力系统的稳定运行带来了挑战。研究光伏发电系统的间谐波产生机理和传变规律对于分析光伏发电引起的电能质量问题具有理论必要性和工程迫切性。为此,该文首先构建了dq同步旋转坐标系下的内外环控制模型,经推导变换建立了光伏逆变器直流扰动引起的间谐波电流解析模型:利用直流扰动电压、逆变器控制参数和电网阻抗参数,即可定量计算光伏并网逆变器输出间谐波电流的幅值、频率和相位。基于PSCAD仿真平台搭建光伏并网算例,仿真结果验证了该模型的有效性与正确性。最后,该文分析了光伏逆变器直流扰动引起的间谐波电流的幅频和相频特性,并定量讨论了内外环控制参数和电网阻抗参数对间谐波电流幅值的影响,为进一步研究光伏发电系统间谐波的抑制奠定了基础。     

SVG的直流电容选择分析

SVG中逆变器直流电容的选择与逆变器结构、控制策略、线路参数等都有很大的联系。从矢量分析的角度出发,通过RLC动态过程的数学模型,分析SVG直流电容的大小在不同逆变器结构和控制方式下对系统的影响;在保证系统动态稳定条件下,同时给出了不同系统结构和负载扰动下的电容选择范围。     

增强型SVG多机并联谐振机理与抑制方法研究

增强型静止无功发生器(ASVG)由于同时具有补偿无功与改善波形的作用,得到了广泛应用。由于增强型SVG的核心部分为开关电路,因此其输出存在开关次谐波,为了抑制这一谐波,增强型SVG的出口通常都接有LCL型滤波器。单台SVG并网时,通过事先整定相关参数,能够较好地实现无功补偿与改善波形的功能。但实际系统中,通常会有两台甚至更多SVG并列运行,此时由于LCL型滤波器与电网自身的电气特性,系统中可能会出现谐振,从而对系统的稳定性带来不利影响,此时依靠参数整定难以进行有效处理。本文通过研究等效电路与仿真,分析了增强型SVG在并列运行时的谐振机理,并提出了一种谐振抑制协调控制方案。     

直流电压含二次纹波条件下并网逆变器输出谐波抑制

单相并网逆变器及电网电压不对称情况下的三相并网逆变器,直流母线电压均含有明显的二倍工频纹波分量。受该纹波分量影响,逆变器交流侧输出含有明显的三次谐波,影响逆变器输出电能质量。针对上述问题,利用双重傅里叶变换和开关函数法对并网逆变器的输出谐波特性进行了分析,在此基础上提出了抑制单相和三相逆变器输出三次谐波的改进脉宽调制方法。该方法根据直流母线电压修正调制波,无需提取直流母线电压纹波分量信息,算法复杂度低,易于实现。通过开关函数法详细证明了新型调制方法的可行性,给出了基于该调制方法的单相及三相光伏逆变器的控制策略。仿真验证了所提调制方法可显著降低直流母线电压含二次纹波条件下并网逆变器的输出三次谐波成分。     

电力系统谐波抑制方法分析

随着电力电子技术的迅速发展,电力系统中的谐波污染问题日益严重.介绍了四种典型的谐波抑制方法,即多脉动换流技术、PWM控制技术、无源滤波器、(混合型)有源滤波器,分析了各种谐波抑制方法的优缺点,并提出了一些可行性建议.     

一种电力系统谐波与间谐波频谱互扰抑制方法研究

用离散傅里叶变换分析电力系统谐波和间谐波时,各成分间的频谱干扰是引发分析误差的主要原因。提出了一种基于加窗时域平均的谐波间谐波分离分析法。该方法首先对采样信号进行加窗处理,对加窗后的离散信号进行时域平均,滤波得到拟谐波信号,对拟谐波信号做离散傅里叶变换,得到各次谐波参数。用原始采样信号减去拟谐波信号,得到差分信号,对其时域序列末尾补零加密其频域谱线,峰值搜索求得间谐波参数。该方法能够有效实现谐波和间谐波在时域的分离,抑制其在频域相互干扰;间谐波间的干扰及正负频率成分间的干扰同样可以得到有效的抑制。     

H桥级联型谐波发生器直流电压均衡分析与控制

针对中高压等级系统谐波的治理,设计了一种H桥级联型谐波发生器,分析其谐波电流输出时各单元的有功分布。当输出谐波电流频率与产生的边带谐波频率一致时,会导致各单元出现差异性的有功分量,进而引起单元直流电压不均衡。为此,提出通过载波频率优化的方法来改变各单元有功分布,即在原有载波频率上叠加一定的偏移量,使输出谐波与边带谐波频率不出现重叠,各单元直流有功分量变成低频波动的交流分量,从而维持各单元直流电压平衡。PSCAD仿真以及样机实验证明了所提方法能够有效维持H桥单元直流电压均衡,并且使谐波发生器具有良好的输出效果。     

APF多机并联系统谐波谐振交互特性及抑制策略

为提高有源电力滤波器(APF)多机并联系统的运行可靠性,首先对APF多机并联系统构成的高阶电网络进行等效数值建模,推导得到APF间及其与电网间谐波交互的解析表达式,并将谐波交互特性分解为3类交互耦合系数。接着基于APF参数非一致性前提,分析系统谐振特性在不同并联数量下的演化趋势,提出一种基于准谐振控制的新型有源阻尼策略,在不额外增加传感器的前提下实现等效虚拟阻尼。最后,搭建APF双机并联系统实验平台,验证了所提方法的可行性和有效性。     

考虑直流电压交互影响的交直流混联系统无功规划

多馈入直流将对交直流混联系统的安全稳定运行产生重大影响。提出适用于交直流混联系统中直流输电间的系统和平均电压交互影响因子的定量计算方法;提出一种考虑直流输电间电压交互影响的交直流混联系统无功规划方法,上层规划以降低直流系统间电压交互影响为目标,下层规划以降低网损和无功投资成本最小为目标。IEEE 39节点扩展系统的无功规划仿真和分析表明,所提方法对交直流混联系统的电压稳定性具有良好的改善作用。     

逆变器交直流侧谐波交互影响分析

针对典型的逆变器并网系统,研究电网电压背景谐波对公共并网点(PCC)电能质量的影响。电网电压含有谐波时,会引起直流侧电压、电流异常波动,综合考虑幅值和相序结合开关函数的傅里叶表达式,分析逆变器交直流侧交互影响机理,经过数学推导得出公共并网点的谐波特性。然后提出一种基于并网系统小信号模型的阻抗分析法定量分析PCC电流谐波含量。利用Matlab/Simulink软件搭建电网背景谐波并网系统,检测特定次谐波与理论计算值作对比,考虑并网系统具有的谐波特性,提出一种准确度较高的混合电力滤波器(HPF)滤波方式达到改善新能源并网背景谐波注入下的并网点电能质量。     

谐波、间谐波对功率影响的分析

<正>从电力系统基波功率计算出发,利用公式推导分析了谐波、间谐波对功率计算的影响,并进行了MATLAB验证。对利用功率进行谐波、间谐波的监测有指导意义。谐波、间谐波对电网的污染已经引起了广泛的关注。目前的研究大多集中在谐波、间谐波的检测方法上,常用的是FFT及其优化算法。关于谐波、间谐波对功率的影响的研究比较少。     

限流式UPFC中UPFC模块与限流器模块的交互影响分析

统一潮流控制器（UPFC）在电力系统发生故障时,其串联变换器易承受系统高电压与大电流的冲击而损坏。为了解决该问题,提出了一种采用饱和变压器耦合新型固态限流器的限流式UPFC拓扑。此拓扑由UPFC模块与限流器模块通过串联饱和变压器连接而成,正常运行时,UPFC模块实现常规优化控制功能并可动态补偿固态限流器所引起的压降;故障情况时,SS FCL模块呈现高阻抗状态限制系统及流入UPFC串联侧变换器的短路电流。该拓扑中串联饱和变压器的应用降低了SS- FCL侧整流桥的电压等级与容量,并将系统短路电流限制到设定值范围内,保证继电保护动作后可靠跳开故障回路断路器。最后通过100 V/3 kVA小样机试验证明此新型UPFC拓扑的正确性和可靠性。     

一种MMC-HVDC的直流电压波动抑制新方法

针对柔性直流输电系统常规直流电压波动抑制算法中存在的缺陷,提出一种适用于模块化多电平换流器型高压直流输电系统(modular multilevel converter based high voltage direct current,MMC-HVDC)的直流电压波动抑制方法。该方法利用MMC特有的“储能”特性,在交流系统不对称时,控制 MMC 交、直流侧瞬时有功功率不再平衡,从而实现MMC交流侧电流依然保持对称运行,同时直流侧电压、电流和功率保持为恒定。为了实现上述控制功能与目标,建立三相交流系统不对称时 MMC 直流回路的模型,设计αβ0坐标系下以比例谐振调节器为基础的控制策略,且探讨MMC-HVDC中的协调控制问题。最后,搭建71电平背靠背 MMC-HVDC 系统模型进行数字仿真,结果验证了所提控制方法的有效性。     

差分算法对谐波、间谐波影响分析

<正>利用公式推导了电力系统基波、谐波和间谐波差分后波形表达式,分析了差分对基波、谐波和间谐波计算的影响,并进行了验证。继电保护装置采集电压、电流进行幅值的计算,在此基础上判断出电力系统是否处于故障状态。由于差分算法对故障电流中衰减的直流分量有抑制作用,故在继电保护装置中得到了一定应用。目前,差分算法对谐波、简谐波计算结果的影响相关研究较少。     

浅谈谐波产生及抑制谐波的方法

分析了谐波产生的原因及对电网造成的危害,提出了抑制谐波的方法.