TNPC三电平静止同步补偿器不平衡负荷控制策略

负荷不平衡会导致电网损耗增大,关键设备出现过流故障甚至损坏等问题,对此主要研究了T型中点箝位(TNPC)三电平静止同步补偿器(STATCOM)对电网不平衡负荷和无功功率进行综合补偿的方法。首先建立三相三桥臂TNPC STATCOM在两相旋转坐标系下的数学模型,在双闭环控制中加入陷波器实现对负荷正序、负序和零序电流的联合控制,在此基础上完成TNPC拓扑中点平衡控制,保证零序电流控制和中点平衡控制的解耦。最后搭建TNPC静止同步补偿器实验平台,验证了控制策略的有效性。     

补偿配电网电压不平衡的静止同步补偿器控制方法研究

将静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)经电感电容(inductor-capacitor,LC)滤波器滤波后并入电网来调整和平衡配电网电压,通过对电网电压不平衡条件下STATCOM的负序等效电路分析,提出一种新的正、负序电压双环叠加控制策略。正序电压控制环控制公共连接点电压为给定值,负序电压控制环实现公共连接点电压三相对称控制。新控制策略基于瞬时功率平衡思想,采用神经元自适应算法来整定比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制参数,具有成本低、鲁棒性好等特点,可在电网电压不平衡时有效地调节和平衡配电网电压。仿真和实验结果表明该方法的有效性。     

低压配电网三相不平衡静止同步补偿器优化控制策略

三相不平衡低压电网中有负序、零序分量以及谐波,导致有功和无功功率波动的电能质量问题。采用动态性能好、谐波含量小的DSTATCOM进行补偿优化控制。用αβ0坐标变换方法,将零序分量分离进行单独补偿控制。基于基波中负序电流引起功率2倍频波动,设置2个独立调节的参数,计算不同控制目标下的参考电流,推导统一控制表达式,并采用粒子群算法优化独立参数,同时抑制有功和无功波动。引入比例谐振控制器控制矢量电流交流分量,在达到与PI调节相同效果时,省去繁琐的dq坐标变换计算,简化控制策略,并给出仿真验证。结果表明三相不平衡时,当限制无功波动在10%内时,有功波动相应减弱16%,验证了本文提出控制方法的可行性及有效性。     

配电网静止同步补偿器的两种不平衡控制策略

不平衡控制是配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)在实际应用当中必须考虑的问题。为此,提出了电网电压不平衡条件下配电网静止同步补偿器的两种不平衡控制策略,即面向装置的不平衡控制策略和面向系统的不平衡控制策略。面向装置的不平衡控制策略主要用来改善装置的输出性能和保障装置的安全稳定运行,面向系统的不平衡控制策略主要用来改善公共连接点供电电压的不平衡度。给出了两种控制策略的详细设计过程,并给出了在两种不平衡控制策略下的仿真结果。当采用面向装置的不平衡控制策略时,D-STATCOM能有效地抑制因为不平衡电压带来的波形畸变和装置过流问题;当采用面向系统的不平衡控制策略时,D-STATCOM能有效地解决供电电压质量问题。仿真结果表明所提的不平衡控制策略是正确的、可行的。     

链式静止同步补偿器直流电压平衡控制

介绍了链式静止同步补偿器直流电压平衡控制方法;分析了有功功率对级联H桥型逆变器直流电压的影响,对比众多直流电压平衡控制技术,提出了分级直流电压控制方法,采用全局直流电压、换流链直流电压以及链节直流电压控制技术,在总体有功需求基础上对换流链以及换流链中各个链节的有功功率进行分配。基于PSCAD开发环境搭建仿真模型进行验证,试验结果表明该方法的可行性和可靠性。     

静止同步补偿器的分相不对称控制

研究了在系统不对称情况下基于多重化结构的静止同步补偿器（STATCOM）的分相不对称控制,详细分析了δ－θ分相控制算法及其控制效果,并在此基础上提出了δ控制方法。通过对2种控制算法在谐波产生、最大负序补偿度等方面的分析表明,δ分相控制的总体控制效果估于δ－θ控制。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

DSTATCOM在不平衡负载下的补偿特性

介绍了应用于三相三线系统的配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)的基本原理。采用直接控制电源电流方式的无功谐波检测方法、基本原理和三相负载不平衡情况下进行补偿的特性分析,并在Matlab/Simulink环境下仿真。仿真结果表明,该DSTATCOM控制方法的有效性和对三相负载不平衡情况下良好的补偿特性。     

配电网静止同步补偿器控制策略研究

对一种先进控制方式—内模控制(IMC)的基本原理进行了深入研究,并提出了一种基于内模解耦控制原理的三电平配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)控制策略。搭建了三电平DSTATCOM内模偏差偏差控制策略的仿真模型及实验平台,实验和仿真结果都验证了所提控制策略的有效性及正确性。     

配电网静止同步补偿器的不平衡综合控制策略

配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)直流侧电容电压在电网电压不平衡条件下会出现2倍频波动,使得交流输出电压出现负序和3次谐波,严重影响D-STATCOM的运行性能。针对此问题,提出一种综合应用改进开关函数调制法和负序电压前馈控制的方法改善D-STATCOM的运行性能。改进的开关函数法能有效抑制3次谐波电流,改善了D-STATCOM的电压输出性能;负序前馈控制抑制了D-STATCOM因负序电压分量造成的过流,保障了装置的安全可靠运行。仿真和实验结果表明,提出的该方法是行之有效的。     

D-STATCOM不平衡负载补偿与直流电压控制的研究

配电网中的不平衡负载会造成配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)并网连接点电压的不对称,该不对称电压会导致D-STATCOM直流电压2倍频的波动。而D-STATCOM的指令电流检测中通常加入了直流电压控制,直流电压的波动会直接影响指令电流的检测效果。在此基础上,提出一种改进的指令电流检测法,该方法通过对直流电压控制量进行平均值滤波处理,减小直流电压波动对不平衡电流检测的影响。同时,为了抑制DSTATCOM启动时过大的冲击电流,对直流电压采用了分级电压控制,该控制也基本消除了直流升压过程的超调,保护了D-STATCOM设备的安全。仿真和试验结果验证了上述方案的正确性。     

DSTATCOM不平衡补偿电流检测方法的研究

针对传统瞬时对称分量法在配电网静止同步补偿器(distribution static synchronouscompensator,DSTATCOM)不平衡补偿电流检测中存在的一些问题,提出了1种基于改进瞬时对称分量法的新的补偿电流检测方法.它通过构造1个无延迟的旋转向量能准确计算出三相电量的各序分量,不需要进行三角函...     

基于重复控制与比例谐振的并网逆变器控制

针对常规重复控制并网逆变器动态响应差、抑制干扰能力不强的问题,本文提出了1种重复控制与比例谐振控制结合的控制策略。利用比例谐振控制来消除稳态误差、提高动态响应,利用重复控制来跟踪周期性参考值、补偿谐波造成的畸变现象,同时,为了减小入网电流的THD和系统受到扰动后进入稳定状态的过程,将前馈控制引入了控制器的设计中,根据波特图对所设计控制器稳定性进行了验证,搭建了3 kW并网逆变器的仿真模型和实验样机,验证了理论分析的正确性,并给出了实验波形。     

SPWM型DSTATCOM的双变量协调控制

基于SPWM变流器结构的静止同步补偿器(DSTATCOM)是一种新型无功补偿装置,它具有发出容性无功功率和吸收感性无功功率的双向补偿功能。通过实验探讨了SPWM型DSTATCOM的控制策略,比较了不同控制策略下DSTATCOM的动态性能。实验结果表明,采用控制角与调制深度相结合的双变量协调控制能获得更好的动态性能。在经典的PI控制中引入前馈环节,进一步提高了装置的响应速度。实验装置从输出容性(感性)额定无功功率切换到感性(容性)无功功率的调节时间不到两个工频周期。     

引入比例-谐振控制器的双馈风电机组空载并网控制

在常规的变速恒频风力发电系统空载并网矢量控制策略中,由于转子电流采样信号的漂移以及模数转换的偏差等原因,使得所控制的转子电流中出现直流偏量。此直流偏量经dq变换产生转差频率的交流量,而比例—积分（PI）控制器在跟踪交流信号时存在静差,因此导致双馈感应发电机（DFIG）空载定子电压包络线出现不同程度的脉动,从而严重影响系统并网性能。提出了PI控制与比例—谐振（PR）控制相结合的空载并网控制策略,对转差频率的交流量进行补偿,进一步改善常规PI控制存在的不足,提高空载定子电压电能质量。在前述理论分析基础上进行了仿真和实验研究,通过与PI控制的对比,验证了PI并联PR控制的有效性。     

基于比例积分谐振的微网逆变器电压均衡控制策略研究

对于工作在离网模式下的微网逆变器,在可能会出现的负载不对称或者单相负载运行场合,采用传统的电压电流双闭环控制方法会导致输出电压严重不平衡,从而危害供电设备以及整个系统。基于分裂电容式的三相四线逆变器系统,针对逆变器在离网模式下带不平衡负载运行的问题,建立相关数学模型分析抑制不平衡问题,分析传统比例积分控制的缺陷,并在此基础上采用正负序分离独立控制和比例积分准谐振控制策略。同时针对微电网运行状态平滑切换的要求,给出一种基于间接电流控制策略的平滑切换控制策略。仿真结果证明该控制策略的正确性。最后在微电网逆变器实验平台上通过实验验证了该方案的实用性和可行性。     

三相不平衡负荷补偿技术

介绍了目前常用的几种无功补偿策略(基于瞬时无功功率理论的p-q法、ip-iq法、同步检测法、矢量控制算法),并针对矢量控制算法(同步对称分量法)进行了理论推导和仿真试验。该方法以三相正序电压为同步参考坐标,利用旋转对称分量法得到电网需要补偿的导纳值。