电网供电系统储能电源大功率变换器的谐波控制研究

为了改善供电系统配电敏感性较差问题，提出电网供电系统储能电源大功率变换器谐波控制方法。以大功率开关电源拓扑电路作为初级谐波控制单元，按照交流电子数量及传输标准，分别连接储能型电源变压器与电网兼容继电器，完成电网供电系统电源储能环境搭建。通过连接谐波变换子电路，计算大功率基波参数，确定阻抗控制条件，实现电网供电系统储能电源大功率变换器的谐波控制。实验结果表明，与逆F类输出谐波阻抗手段对比，应用新型谐波控制方法后，电网射频滤波调节时间缩短至1.9 s,射频波平均输出功率达到39.4 dBm,从根本上解决了供电系统配电变换敏感性较差的问题。     

直驱式风电机组并网动态性能研究

提出发电机侧整流器采用直接电流控制方式,用以稳定直流侧电压、使发电机侧高功率因数运行,减小发电机损耗;电网侧逆变器对有功、无功功率解耦控制,使风机运行在最大功率点,保证系统以单位功率因数并网,减少并网电流谐波,提高并网电能质量。与传统的控制方式相比,该控制方式具有控制结构简单,发电机侧功率因数高,动态响应快等优点。     

基于SVG的煤矿供电节能监控系统设计

随着煤矿大功率非线性负荷设备的大量投入运行，导致煤矿配电网电能损耗严重，产生谐波污染。针对此问题，该文以某煤矿供电系统为研究对象，以实现煤矿节能优化控制为目标，以矿用隔爆SVG(static var generator)动态无功补偿为工具，通过组态软件开发基于SVG的煤矿配电网节能监控系统。该系统在无功优化补偿、降低功率因数、降低电能损耗等方面具有精准性和实时性，通过SVG监控交互界面实时查看SVG运行过程中各个参数，为煤矿企业节能优化控制提供可靠的技术平台。     

一种三相不控整流电路APFC校正方法

为提高三相不控整流电路的功率因数,降低输入电流的谐波含量,稳定输出电压,提出了一种三相不控整流电路的APFC校正方法。首先采用三相六开关Boost APFC整流电路消除相间相互耦合;然后用带前馈的平均电流数字控制方法控制PWM整流电路,前馈环节为PWM比较器提供主要占空比信号,电流环则在主要占空比信号附近调节小的高频动态信号,负担较轻且响应快;最后调整采样时刻及PI调节器参数实现APFC校正。仿真实验表明,带前馈的平均电流数字控制方法控制的三相六开关Boost APFC整流电路功率因数接近于1,谐波含量较低且直流侧输出电压稳定波动很小。     

矿用高压开关永磁控制器电源分析与设计

分析了现有矿用高压开关永磁控制器电源现状,指出现有产品可靠性差、电磁干扰大、动作时间长;提出了一种将有源功率因数校正技术应用于矿用高压开关永磁控制器电源的设计思路,并给出了一种基于ML4824的电源设计方案。该设计方案实测电路功率因数为0.98,输出纹波电压为2.4V,对交流侧的谐波干扰可忽略;用于矿用高压开关永磁控制器时缩短了电容充电时间,且永磁控制器分闸时间达到了地面同等水平。     

基于Modbus的变电站多点电能质量监测

变电站及其所在配网的电能质量监测与责任定位区分问题引起各方广泛关注,旨在研究变电站中关键节点设备处电能质量多点检测技术.基于DSP28335设计了电能质量参数采集和调理电路,设计了主要电能质量参数计算方法,实现了对电压和电流谐波、不平衡度、功率因数等参数提取.结合检测数据,对电能质量问题进行分析和预警,并基于谐波功率潮流定位方法,通过计算电能质量检测点PQU处谐波功率极性,判断谐波源方向,再结合源侧多点检测数值,确定谐波分布情况.设计了基于ModbusRTU协议的上下位机通信协议,借助力控组态软件建立上位机电能质量监测与评估软件.     

电动汽车充电桩谐波放大效应研究

电动汽车充电桩运行时产生的谐波,在采用并联APF(active power filter)治理时,负载侧会产生谐波放大效应。该文提出改进APF检测跟踪策略,通过改进ip-iq检测与双重准谐振控制来精确补偿5、7次谐波,降低了谐波补偿率和改进APF拓扑结构,通过在负载侧并联无源滤波器,增大负载交流侧阻抗,两个方面来抑制充电桩负载侧谐波放大效应。仿真结果证明了改进方法的正确性。     

三相高功率因数可逆变流器的主电路参数设计

高功率因数变流器可对输入电流进行实时控制,使系统具有高功率因数,低谐波含量,改变装置中的有功和无功电流,因此可显著提高输电系统传输功率的能力。本文主要阐述该变流器的主电路参数即交流侧电感和直流侧电容在系统中的核心作用,从系统稳定性、电感及电容与功率因数的关系等方面考虑,给出了主电路参数的设计思想以及设计方法。通过仿真分析验证了主电路参数设计的正确性。     

基于UCC28019的AC-DC变换电路的设计

本系统是一种高功率因数AC-DC开关稳压电源,以功率因数校正控制芯片UCC28019输出的PWM波形来控制核心电路Boost升压斩波电路,使电感交替的储存和释放能量,电容交替的充放电,使输入的24V交流电压能稳定输出36V的直流电压。同时该电路输入的交流电压和输出的直流电流在较宽的范围内变换时,也能输出稳定的直流电压,当输出的直流电流或输入的交流电压在一定范围内变换时有较好的负载调整率或电压调整率,输入侧的功率因数达到0.99,具有输出过流保护、输入欠压保护功能。     

APFC在电动汽车无线充电系统中的应用研究

通过对无线充电技术发展现状的分析,制约无线充电技术在电动汽车领域推广的主要因素:一是电能传输效率较传统充电技术具有一定差距;二是大功率无线充电设备的使用给电网带来了谐波污染。该文从源头解决问题,在无线充电系统电能变换的第一级—整流滤波环节,增加了有源功率因数校正(APFC)电路。通过分析其工作原理,设计了基于FAN9673的三级交错并联的Boost电路拓扑结构,并计算了电路的主要参数。实验结果表明,网侧输入端电流跟随输入电压变化且无相位差,网侧功率因数在0.99以上,电能传输效率大于97%,APFC电路的输出电压稳定,系统动态性能好,为无线充电系统中后续电路的供电质量提供可靠保障。     

直流充电桩电能计量关键技术设计

针对当前直流(DC)充电桩电能计量存在计量效率低、误差大、电源纹波大、无法远程监控的问题,设计了充电桩计量电路。通过硬件乘法器级联原理实现三相交流有功功率的瞬时值硬件电路,能够快速获取交流(AC)有功功率在时域上输出的数据信息。将原始的多种信息输出变成单一的DC信号,为双通道模数转换器(ADC)同步测量提供了μs级别的AC有功功率信号。通过增量补偿控制输出模块对电网电压和实际输出电压的差值进行补偿,提高了充电桩测试电源的精度。DC充电桩能够远程无线通信,实现了多地区多客户端界面和现场操作终端界面的操作流程和数据的实时同步,大幅提升了DC充电桩电能计量能力。试验结果证明,该设计误差低、计量效率高。     

双级式储能变流器波形控制策略研究

针对储能变流器双向能量控制的电流谐波问题,提出了一种基于双级式主电路拓扑的电流波形综合控制策略。在直流侧为减小滤波电感体积,采用双重化电路和载波移相控制方法有效抑制输出电流纹波,降低开关损耗;在交流侧为提高系统并网电能质量,采用PI控制和重复控制并联的复合控制方法有效抑制了并网电流的谐波含量,提高了系统的动态响应速度。实验结果验证了该控制策略的有效性和可行性。     

交流充电桩冲击电流测试平台设计

针对交流充电桩输入侧冲击电流测试的需求,设计了一款新型满足交流充电桩输入冲击的测试平台,包括系统的主回路拓扑设计和控制单元设计。提出了一种采用电力电子开关器件作为控制单元,利用输入电网锁相采样电路,能够控制冲击相位角度、峰值电流、以及冲击电流上升和恢复时间的测试平台。研制的测试平台具备动态响应快、控制精度高、重复测试的一致性好等优点,为交流充电桩输入冲击测试提供一种可靠的测试解决方案。     

新型抽油机变频电源设计

结合国内多数油田的实际情况，以满足抽油机井节能降耗为目的，研制了一种双PWM抽油机变频电源。介绍了主电路与控制电路的设计，该电源实现了电能双向流动，并具有输入功率因数校正作用，从而克服了传统变频电源给电网造成的谐波污染和抽油机制动过程中的电能浪费，根本上提高了电能的利用效率，试运行显示其节能效率约为15%。     

配电网UPQC系统设计及补偿检测控制策略研究

随着科学技术与我国经济的快速发展,电子技术的使用扩展到日常生活与工业生产,电网负载变得逐渐复杂,使得电能质量的要求也逐渐升高。鉴于此,研究对统一电能质量调节器的电路拓扑结构进行改进优化,采用左并右串型三相四桥臂式方式;并基于瞬时傅里叶谐波检测法对补偿量控制检测策略进行推导研究。仿真实验表明,研究改进电能质量调节器能有效抑制谐波存在,傅里叶谐波检测法能准确检测谐波分量,系统补偿之后谐波含量下降幅度达88.73%;统一电能质量调节器系统补偿后,a、b、c三相电压不平衡度由18.51%降至1.28%,电流电压的相位基本保持一致,功率因数值接近于1。以上结果表明此次研究设计的补偿检测控制方法能实现准确有效的补偿,符合设计要求,具有一定实用意义。     

储能式充电桩参与电网需求侧响应联合运行优化

储能式充电桩参与电网的联合运行,不但能够减小电网扩容成本,还可以获得参与电网需求侧响应辅助管理服务收益,从而降低充电桩运营成本。为探究需求侧响应中实时定价激励对储能式充电桩经济效益的影响,本文进行储能式充电桩参与电网需求侧响应的联合运行优化能量调度研究。本文考虑电网需求响应实时电价,建立以储能式充电桩参与需求侧响应的经济效益函数模型;以实现经济效函数最大化为目标,建立以储能式充电桩电量和容量约束的充电桩的电网联合运行优化模型;为应用对偶分解方法,将优化模型转化为典型凸优化问题,从而求得储能式充电桩最优化能量调度。基于储能式充电桩实际运行电量、容量和经济性参数进行仿真,仿真结果表明所提出的方法能够实现较快收敛,并且能够获得收益。     

基于正交试验法的直流充电桩功率自动优化控制系统

稳定的功率可以延长直流充电桩的使用寿命，为了提高直流充电桩功率控制的稳定性和吻合度，提出了基于正交试验法的直流充电桩功率自动优化控制系统。通过设计脉冲宽度调制信号采样电路、直流充电桩功率自动优化控制的驱动电路和直流充电桩功率自动优化控制器，完成系统的硬件设计，在系统的软件设计中，利用正交试验法调节了直流充电桩的充电功率，通过制定直流充电桩功率自动优化控制策略，实现了直流充电桩功率的自动优化控制。测试结果表明，文中系统在直流充电桩功率控制中，具有良好的稳定性和吻合度，控制功率与理想功率差值小于15.6 W,均方误差低于0.28。     

基于PI参数优化的风电系统变流器的研究

通过风电系统变流器的模型,提出在机侧和网侧采用PWM控制。机侧采用速度外环和电流内环的双闭环控制策略;网侧采用直流电压外环和电流内环的双闭环控制策略。对PI控制器的参数进行整定,通过ITAE寻找最优参数,使得系统实现优化控制及单位功率因数传递电能。仿真和实验表明,整定的PI控制器参数可使系统达到很好的控制效果。     

谐波对港口起重机功率因素的影响

针对港口起重机日益突出的电能质量问题,从理论上分析了谐波对功率因素的影响,并对实际运行中起重机的谐波、功率因数和ISU动态无功补偿效果进行了测试,结果表明空载时谐波电流有较大畸变,并导致功率因数降低。采用ISU动态无功补偿对基波的功率因素有明显的改善,但对总的功率因数提高不明显,且在空载时会产生较大的谐波电流。     

基于V2G系统的高性能双向充电器电路拓扑结构研究

研究一种应用于V2G系统,能量双向流动的AC/DC充电器的新型拓扑结构;双向AC/DC充电器的拓扑结构直接影响充电器的整体系统性能,新型拓扑结构的具体内容包括:能够满足V2G系统对电能双向流动的要求;使电网端输入谐波减小,充电器不对主电网造成谐波干扰。