带谐波补偿功能的动态电压补偿器

根据传统静止坐标和d-q坐标关系推导出相应的静止坐标下的谐振控制器来检测出指定次数的谐波,应用这种静止坐标下的谐振控制器对指定次数的谐波电压进行闭环控制,简单地加到动态电压补偿器(dynamic voltage restorer, DVR)控制系统中以达到补偿谐波电压的目的,而对DVR的基本电压暂降补偿性能的影响很小,提高了DVR的效率。分析了该谐振控制器的幅频和相频特性,指出在将其加入DVR控制系统中进行谐波补偿时不会引起有功功率的流动,对直流侧能量的影响也较小。仿真验证了该控制器不会引起DVR直流侧的功率流向,并可消除绝大部分指定次数的谐波。     

动态电压恢复器的无迹卡尔曼滤波检测方法

针对三相三线制系统中动态电压恢复器的信号提取问题,提出了无迹卡尔曼滤波结合数学形态滤波的电压暂降检测方法。在αβ坐标系下建立含电压稳态量和补偿量的基波分量非线性状态空间模型,通过无迹卡尔曼滤波构建状态空间方程,对电压输入信号采用数学形态滤波进行消噪预处理。所提方法实现了对电压稳态量的估计、补偿量的提取及暂降电压正序、负序分量幅值和相位的解耦检测,在动态响应速度及检测可靠性方面具有优越性。仿真结果验证了所提检测方法的正确性和有效性。     

无锁相环三相电压暂降检测

针对基于dq变换法的电压暂降检测方法易受锁相环输出信号误差影响的问题,提出了无锁相环三相电压暂降检测方法。首先通过瞬时对称分量法及坐标变换在αβ坐标系下建立含电压正序、负序分量的检测模型,该模型引入90°超前移相算子;然后采用无迹卡尔曼滤波算法构建离散电压暂降检测模型,借用正余弦90°的关系实现移相算子;最后利用MATLAB/Simulink对所提方法在三相电压平衡与不平衡故障中的应用进行仿真,仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。     

矢量理论在谐波和无功电流检测中的应用与改进

基于通用瞬时无功功率理论,对矢量理论在有源电力滤波器的谐波和无功电流检测算法中的应用进行了分析和改进。改进的算法针对电网电压存在谐波分量的情况,在保证补偿前后系统有功功率保持不变及不严重影响算法运行时间的前提下,在基准电流求取过程中增加了电压基波正序分量的检测环节,保证补偿后电流与供电电压基波正序分量同相位,完全消除三相四线系统中的谐波无功和不平衡分量。通过Matlab仿真给出了有源滤波器在电压含有零序分量及谐波分量情况下基准电流的检测结果,表明了该方法的准确性。     

畸变电源电压下的谐波检测方法与仿真研究

准确、快速、容易实现的谐波检测方法对于有源滤波器的控制十分重要.在总结现有谐波检测理论的基础上提出了一种谐波检测方法.该方法不受电源电压畸变的影响,通过对三相电源电压的预处理分离出电压正序分量,进而利用d-q变换实现了电流基波正序有功分量的准确检测;分析了电压电流的基波正序分量夹角对检测结果的影响;给出了一种缩短检测信号移相延时的策略.仿真结果表明该方法能够准确快速地进行谐波检测.     

基于DOS变换的微电网电压暂降快速检测

针对微电网电能质量监控过程中,最为常见的电压暂降,提出一种基于DOS变换的微电网电压暂降快速检测新方法。首先介绍了DOS变换的基本原理,然后利用DOS变换分析电压暂降信号的时频特性,接着构造DOS变换基频时间-幅值包络曲线与频率-幅值包络曲线,最后对所得曲线进行分析得到扰动的起止时刻和持续时间。Matlab仿真结果验证了该方法的准确性与快速性,并且能准确地检测含谐波和噪声环境下的电压暂降。     

矢量理论在谐波和无功电流检测中的应用与改进

基于通用瞬时无功功率理论,对矢量理论在有源电力滤波器的谐波和无功电流检测算法中的应用进行了分析和改进.改进的算法针对电网电压存在谐波分量的情况,在保证补偿前后系统有功功率保持不变及不严重影响算法运行时间的前提下,在基准电流求取过程中增加了电压基波正序分量的检测环节,保证补偿后电流与供电电压基波正序分量同相位,完全消除三相四线系统中的谐波无功和不平衡分量.通过Matlab仿真给出了有源滤波器在电压含有零序分量及谐波分量情况下基准电流的检测结果,表明了该方法的准确性.     

基于频谱搬移的无锁相环型电压暂降检测方法研究

电压暂降作为影响最大的电能质量问题之一,严重威胁着现代制造、公共服务等产业的正常运转。电压暂降事件的快速准确检测是暂降治理的重要环节。传统的基于单同步坐标系锁相环与瞬时d-q分解的电压暂降检测算法,无法对包含负序、谐波分量的电网电压进行准确、快速检测。提出并详细研究以估算参考相位Park坐标变换为基础的电压频谱搬移过程,并借助离散滑动平均滤波对电网电压进行有效分量的提取,以此实现无锁相环下含负序与谐波分量的电压暂降快速准确检测。该方法结构简单、适应性强、节省芯片算力,避免了暂降瞬间锁相环动态过程造成的检测延时,也可实现电压特定次谐波分量的快速提取。基于仿真平台PLECS的仿真结果与RT Box的硬件在环实验,验证了所提算法的有效性、快速性和简洁性。以广东某电子工业园电压暂降防治为背景的10 kV快速切换开关装置从工程上验证了本算法的可靠性。     

具有电压补偿功能的微网逆变器控制研究

对微网逆变器用于补偿微网电压暂降进行了理论分析。针对并网逆变器正常并网发电时,微网内电压不平衡、谐波对微网逆变器控制影响,在推导分析VPI控制在微电网并网逆变器中应用性能的基础上,提出了一种加入独立比例项的PVPI控制,并将其应用在基于储能并网逆变器控制中。进一步提出双模式控制方法,使储能并网逆变器既可以实现并网发电控制又可以根据实际情况的需要,将功能切换到补偿PCC电压不平衡暂降,采用正序和负序PVPI控制器分别对正序分量和负序分量进行闭环反馈控制。最后进行了仿真验证,理论分析及仿真结果表明所提方法的正确性和有效性。     

串联型配电网三相电压不平衡补偿器的研究

针对配电网三相电压不平衡问题,提出一种采用串联型电能质量调节器补偿配电网三相电压不平衡控制方法。通过构造辅助瞬时功率,检测出非线性负载下三相电压不平衡配电网公共接入点(PCC)电压基波正序分量;通过接入点实际电压与检测正序电压的差值,得出串联变压器需要补偿的电压参考值;以参考电压为目标,对电压型变流器进行正弦脉冲控制,使串联变压器上产生相应的电压抵消电源中负序、零序分量及谐波电压分量。仿真和实验结果表明该方法能有效补偿配电网三相电压不平衡并消除谐波电压。     

基于小波变换的抗噪声电压暂降检测方法研究

小波分析方法能够有效识别电压暂降起止时刻,针对目前电压暂降检测时由于噪声干扰存在引起的检测性能下降甚至失效问题,文章研究了暂降信号和噪声在小波变换各尺度的传播特性,提出了一种抗噪声电压暂降检测方法,通过提取最高频分量和次高频分量的能量因子,检测乘积数据集中的模极大值点以确定电压暂降的起止时间。仿真结果表明,该方法能够抑制噪声影响,提高电压暂降时刻检测的准确性。     

一种改进的三相不平衡电压暂降检测算法

目前电压暂降成为了影响电能质量的主要因素,对电网电压进行快速且准确地检测是进行电压暂降治理的前提。文中针对三相不平衡电压暂降,依据对称分量原理提出了一种改进的三相不平衡电压暂降的检测算法。该算法在双dq变换的基础上,首先将所检测的电压信号进行正序负序坐标变换,而后通过三个连续的采样点对坐标变换后dq坐标系下的正序、负序分量中的直流成分进行快速提取,继而通过幅值与相位的计算可分别求得电压正序、负序电压的幅值与相位。最后,MATLAB/Simulink仿真结果验证了该方法的先进性与有效性。     

电压暂降扰动源电压空间矢量辨识法

分析了不同暂降扰动源产生的电压暂降的幅值、相位和谐波特征,提出一种基于电压空间矢量的电压暂降扰动源辨识方法。该方法先对三相电压信号进行αβ变换构造出电压空间矢量和零序分量,利用离散傅里叶变换(DFT)将电压空间矢量分解成正、负序两个旋转分量,构造出幅值、相位和谐波特征量,将三者相结合可对造成电压暂降的扰动源进行辨识。时变电压空间矢量在复平面轨迹的三维可视化的描述可以对电压暂降全过程进行全面表征。利用Matlab/Simulink建立简单配电网的仿真模型,结果验证了所提出方法的有效性和正确性。     

非理想电源电压下的谐波检测方法研究

准确、快速、方便的谐波检测方法是实现有源滤波的重要前提.提出了一种非理想电源电压下的谐波检测方法.该方法首先通过对电源电压的预处理得到了电压基波正序分量的相位信息,然后对电流做dq变换,利用积分环节提取直流分量,最终实现了电流基波正序有功分量的准确检测.运算量明显小于同类方法;为提高动态性能,给出了一种缩短检测信号移相延时的策略;仿真表明该方法能准确快速地进行谐波检测,且动态过程不存在振荡超调.     

考虑跌落时相角对幅值特性影响的电压暂降判断方法

实现电压暂降补偿的关键是快速、准确地判断暂降事件的发生.对已有的延迟小角度检测法存在的问题进行分析,提出了一种改进的电压暂降判断方法.该方法在延迟小角度构造αβ坐标系的基础上,分析了暂降时刻dq坐标系下的电压特性,并推导出含有幅值信息的d轴分量的表达式,通过预测暂降时刻该分量的变化趋势和大小,可快速地判断电压暂降.所提方法可以克服延迟小角度检测法中幅值波动对检测的影响,提高检测速度,有利于后续补偿效果.仿真结果证明所提方法可以有效改善检测的实时性和准确性.     

基于基波与谐波正负序提取方法的动态电压恢复器补偿策略

提出一种新型补偿策略应用于动态电压恢复器(DVR).该策略以瞬时无功理论为基础,采用含分离模块的多坐标系旋转变换(多dq旋转变换)来提取出波形中的基波正负序分量和谐波正负序分量,从而对各个分量进行独立的补偿控制和参数调节.使用新型补偿控制策略后,DVR的动态响应速度更快,稳态补偿精度更高,dq控制分量波动更小.为验证其有效性,在MATLAB/Simulink下建立级联式DVR仿真模型,并进行了一系列仿真验证,稳态和暂态结果显示,在中压电网电压出现不对称、谐波和系统电压暂降等复杂工况时,DVR皆可以实现较好的补偿.     

电力有源滤波器中对指定整数次谐波检测的DFT算法

根据带通滤波器的瞬时谐波检测方法,离散傅里叶变换基本思想,提出了运用基于DFT的滤波算法实现带通滤波。该算法可从原电流分离出指定次数谐波的分量,通过PWM对原电流进行反相补偿,以滤除指定谐波分量。基于理论上更有效地提高了谐波检测的准确度和检测实时性,在对指定次数谐波进行实时补偿方面具有一定的优势。理论研究和仿真表明．根据该DFT算法设计的数字系统可实现对指定次数谐波的检测。     

基于i_p-i_q改进的谐波和有功电流检测研究

介绍了传统的i_p-i_q谐波检测方法的基本原理,并指出当电压不对称的情况下电流有功分量的幅值和相位会产生误差,针对这种误差提出了一种改进的谐波检测法,该方法通过延时60°的方法快速获取电压正序分量,并结合数学计算获取同步旋转信号,减少了电压不对称而导致的检测误差。利用电流平均值法代替低通滤波器来滤除谐波电流,提高了检测的动态响应和准确性。同时,对于传统方法只能实现谐波总量的检测,该方法可以实现指定次谐波的检测,使检测更具灵活性。最后通过仿真和实验结果验证改进的谐波检测方法的有效性和准确性。     

多功能电压暂降治理装备控制策略研究

针对电能质量问题中频繁发生的电压暂降问题，开发了一种用于用户侧电压暂降治理的多功能电压暂降治理装备。基于对系统的建模分析研究了系统在并网与离网补偿状态下的控制算法及电流谐波治理算法；通过分析传统电压暂降检测算法的特点，提出了一种电压暂降混合检测算法，该方法具有检测快速、锁相稳定的优点。基于双向晶闸管及电网电压特性研究了双向晶闸管的快速关断方法。仿真和实验结果表明，该装备能够实现电压暂降在0.2 ms内的迅速检测和工作模式的快速平滑切换，能有效地减小电压暂降问题对敏感负荷的影响，同时该装备还具备无功补偿与负载侧谐波滤除功能，具有效率高、便捷性高等优点。     

三相电压不对称时谐波和无功电流的准确检测新方法

基于理论推导和分析,指出了在三相电压不对称时,应用瞬时无功功率理论检测谐波和基波正序有功及无功电流分量存在的问题。提出了一种准确检测这些电流分量的方法,即先构造出一个理想的基波对称系统,使该三相系统的电压等于原来非对称系统的基波正序电压,在此基础上进行谐波和无功电流的检测。对该检测方法进行了理论分析和仿真,仿真结果证明了在三相电压不对称时该检测方法仍然能正确地检测出谐波和基波有功、无功电流。