基于LCL滤波的新型矿用APF系统设计

为提高滤波性能,改善滤波器输出电流波形,设计了一种新型有源电力滤波器。通过采用基于傅立叶变换的谐波电流检测算法快速准确地检测三相谐波电流,利用LCL滤波器有效滤除高频谐波及开关纹波。在Matlab/Simulink仿真平台中构建了系统仿真模型,仿真结果表明,该系统具有良好的谐波跟踪和补偿性能,验证了该方案的可行性。     

煤矿高压大容量并联有源电力滤波器研究

针对煤矿系统中严重的谐波及无功治理问题,提出了适用于高电压大容量场合的有源电力滤波器。介绍了并联有源电力滤波器的基本原理,采用混合级联的方式,解决了有源电力滤波器中电力电子器件耐压值不够等缺点。采用重复控制加PI控制的电流跟踪策略,基本实现有源电力滤波器对指令电流的无差跟踪。在MATLAB中仿真验证了该拓扑及控制策略的可行性,在低压实验中验证了该方案的可行性。     

煤矿提升机谐波检测与抑制的仿真研究

以矿井直流提升机供电系统产生的谐波为研究对象,采用动态谐波检测和抑制方法,对电网进行了谐波治理与无功补偿.运行MATLAB软件仿真了其谐波特性,并进行谐波动态检测和抑制仿真,仿真结果表明:该方法可以实时检测提升机供电系统中的谐波,并可对谐波进行有效抑制,经过该有源滤波器处理后,提升机系统谐波总畸变率降至1％左右,功率因数接近为1.     

煤矿直流提升机系统谐波治理研究

文章提出了一种新型的并联NPC三电平有源滤波器,对直流提升机负载进行谐波补偿,同时在谐波负载未达到补偿装置容量上限时,兼具无功补偿功能。通过仿真研究证明了该方案的可行性和优势,并对NPC三电平有源滤波器关键技术进行了论述。提出一新型电压锁相环技术,在煤矿电网不平衡和瞬变等环境下仍能有出色的锁相能力,提高了系统稳定性。     

基于可调Q因子的煤矿井下电力系统谐波检测与抑制系统设计

针对谐波对煤矿井下电力系统产生严重扰动并且还耗费较多无功等问题,同时结合基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法在三相四线制电路的应用局限性,采用可调Q因子小波变换改进瞬时无功功率理论对谐波总含量进行检测。运用MATLAB/SIMULINK创建三相四线制有源滤波器的仿真模型,将其使用到有源滤波器的谐波检测模块中,设置相应的仿真参数,根据仿真结果分析该有源滤波器的谐波抑制效果,很好的改善了煤矿电能质量。     

有源滤波器在煤矿供电系统中的应用研究

目前非线性负荷在煤矿企业供电系统中的大量应用,使得电网电能质量下降,将产生很大的安全隐患。有源电力滤波器是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其谐波检测方法与控制的实时性和准确性是实现有效补偿的一个关键。介绍了基于双DSP的有源电力滤波器的工作原理,提出了应用于谐波电流检测的基于NUTTALL窗的三峰插值FFT算法,最后对整个有源滤波器系统进行了仿真与实验验证。Matlab仿真与实验结果表明:提出的算法能成功地应用于APF并对谐波有较好的抑制。     

动态无功补偿中TSF滤波器的应用

针对矿井提升机电控系统能量浪费严重,谐波污染大的问题,以黑龙江省双鸭山东荣一矿某提升机的负荷特性为例,提出了晶闸管投切滤波器TSF(Thyristor Switched Filters)对矿井提升机进行动态无功补偿的方案。此装置具有投切准,速度快,可频繁操作性强等优点,进一步提高系统的功率因数。通过Matlab仿真结果分析,该滤波器可满足矿井提升机的无功补偿需求,有效抑制提升机引起的谐波,证明了该装置的有效性和可行性。     

三电平四桥臂有源滤波器在煤矿电网的应用

针对煤矿电网电能质量低的问题,提出一种电流谐波补偿装置,即三电平四桥臂有源滤波器,在传统两电平四桥臂空间矢量调制算法基础上,采用将复杂三电平四桥臂空间矢量控制问题简化分解成基准电平状态选择和两电平四桥臂空间矢量控制2个部分进行设计的方法。针对煤炭电网中需要对指定次数谐波电流补偿的情况,研究了基于分频控制思想的有源滤波器控制策略;并通过仿真和试验进行了验证,以五次谐波为例,经过三电平四桥臂有源滤波器进行补偿后,五次谐波含量下降约70%,证明了三电平四桥臂滤波器在矿井谐波补偿方面的可行性和优越性。     

高压换流站交流侧滤波装置设计研究

为了加强高压换流站交流侧滤波器的谐波抑制以及无功补偿效果,针对高压换流站交流侧滤波装置设计展开研究。针对无源滤波器的结构及原理进行分析,构建了滤波器阻抗稳态计算的目标函数,进而对其参数进行选择。针对直流输电检修状态时谐波特性,设计无源滤波器的配置方案和参数设定,并搭建仿真模型。其仿真结果得到:在交流侧装设品质因数为50的无源滤波器,对母线第3、5、7、9次谐波有显著的抑制效果,谐波总畸变率从加装前的1.80%减小至0.14%。当系统直流双极在全压情况下运行时,加装滤波器后能够有效抑制系统的谐波电压含有率,并能够降低其电压波形崎岖程度,进而变得光滑。研究结果表明,设计的无源滤波器对换流站交流侧产生的谐波能够起到很好的抑制作用。     

矿山电力系统的谐波分析与治理措施

在分析无源和有源电力滤波器基本原理基础上,利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对有源电力滤波器进行了仿真,验证了其治理谐波污染的有效性,并提出矿井企业谐波治理的措施。     

煤矿直流微电网控制与协调动态优化策略研究

微电网是一种集分布式电源、储能装置、各类负荷及保护、控制设备于一体的微型电网。煤矿存在不同含量的煤层气资源,将煤层气发电与光伏和风能发电相结合组成多电源互补的煤矿直流微电网具有充分的条件和明显的优势。针对直流微电网高频状态下直流母线电压质量差的问题,在直流微电网结构和等效模型的基础上,利用系统静态特征分析方法获取直流微电网系统稳定性影响因素,提出一种直流母线电压和输出功率的动态下垂控制策略,在MATLAB/Simulink建模仿真平台构建了不同工况下的直流母线协调控制策略仿真模型并进行仿真试验验证,仿真结果表明,所采用的控制优化策略极大地提升了直流微电网供电系统的母线电压质量以及系统的协调稳定性。     

基于DSP感应加热电源控制系统的仿真研究

针对感应加热电源控制系统中频率跟踪的要求,介绍了一种基于数字信号处理器的数字锁相环控制方式。在分析数字锁相环数学模型的基础上建立了控制系统的仿真模型,仿真结果与理论分析一致,控制效果良好。     

基于储能优化及荷电状态均衡的直流微电网控制研究

为了实现直流微电网中储能设备的优化控制以及荷电状态均衡控制,提出了一种基于储能优化及荷电状态均衡的直流微电网控制策略。分析了直流微电网结构和储能模型,利用模拟电机特性结合电压电流双闭环PI控制方法优化储能设备控制,通过模拟电机特性结合下垂系数控制法达到荷电状态均衡控制,并搭建Simulink仿真模型进行验证。由仿真结果可知:在风力输出功率和光伏输出功率波动时,在模拟直流电机特性的储能装置控制优化策略下,蓄电池能够有效抑制母线电压波动,维持系统各部分功率平衡;在蓄电池充电、放电及充放电过程中,在模拟电机特性与下垂系数控制下,让荷电状态高的蓄电池输出较多功率,而荷电状态低的蓄电池则吸收较多功率,最终实现并联蓄电池荷电状态的平衡。研究结果表明,该方法能有效抑制母线电压跌落,增强直流母线的稳定性。     

基于MATLAB仿真的矿用复合开关投切电容器

复合开关在无功功率补偿系统中作为执行机构一直是一个重要的环节,适用于对660 V矿井电网无功补偿电容器的通断控制,描述了复合开关的基本工作原理及其主电路接线方式,详细阐述了复合开关投切电容器的整个工作过程,通过MATLAB软件建立系统仿真模型,对不同投切方式和不同投切时刻进行对比仿真研究,实现了无功补偿的动态仿真。     

基于滑模控制的谐振阻抗型混合有源滤波系统控制技术

基于滑模控制原理,针对矿用谐振阻抗型混合有源滤波系统（RITHAPF）控制技术进行深入研究,并对电网进行无功补偿和谐波抑制。利用开关函数建模法进行系统建模,给出RITHAPF的数学模型。通过对RITHAPF的等效模型的分析推导,提出了RITHAPF系统的收敛和稳定判据。结合离散指数趋近律对离散滑模控制的影响,将连续系统的指数趋近律方法推广到离散系统,证明离散指数趋近律滑模控制对系统摄动和外界干扰依然具有鲁棒性。进一步根据有源电力滤波器的离散数学模型,设计滑模离散数学模型。基于趋近律离散滑模变结构控制设计有源部分的电流跟踪控制器。结果表明,采用滑模控制的谐振阻抗型混合有源滤波器对矿用直流提升系统6 kV母线的无功功率和谐波电流补偿效果良好。     

基于Matlab的DSTATCOM仿真研究

给出了配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)的拓扑结构和数学模型,阐述了基于瞬时无功功率理论的单相电流谐波和无功电流检测原理,采用三角波的比较方式获得PWM控制信号的控制策略。通过Simulink环境下建立了DSTATCOM仿真模型,在感性负载情况下进行仿真分析。仿真结果验证了该模型的合理性和有效性。     

铲运机液压蓄能转向系统动态特性仿真研究

常见的铲运机液压动力转向系统有恒压变量泵配蓄能器供油、大流量齿轮泵和优先阀供油和齿轮泵供油的液压转向系统，以及负荷传感、转阀式、流量放大器液压转向系统6种。就其使用的转向控制机构不外乎转向控制阀和转阀式两种类型。流量放大器是     

开关电源APFC电路的设计与仿真

开关电源大规模地应用,使得电网电流波形严重畸变,因此研究满足强制性电磁兼容标准的APFC技术具有重要意义。设计了一款基于Boost变换器的具有APFC功能的开关电源电路,并在MATLAB/SIMULINK中建立了双闭环控制系统仿真模型。仿真结果表明:Boost型APFC电路能够达到高输入功率因数,抑制谐波的目标。     

Simulation research of discrete sliding mode control for active power filter

Because of the widely-used nonlinear loads, the problems of harmonics and low power factor in power systems are becoming more and more serious. In view of the above problems, a shunt three-phase active power filter (SAPF) based on discrete sliding mode control to suppress the harmonics was designed and the power factor improved. First, built the mathematical model of SAPF. Then, controlled the switch through analyzing the harmonic current that was controlled signal using discrete sliding mode control. Through simulation using MATLAB, verified the validity of the algorithm. By the simulation waveforms, it can be found that after the load current containing a large number of harmonics passes the active power filter, the waveform of the power current approximately becomes a sine wave and the harmonics is significantly reduced. As a result, it plays a good role in purifying power systems. Moreover, from the waveforms of harmonic current and power current, it can be found that the algorithm has a faster tracking speed. The waveform can be stably tracked in the half cycle and real-time if the algorithm is perfect.     

太阳能光伏发电系统低频振荡控制技术研究

目前使用的发电系统振荡控制技术一般只考虑系统的基本运行状态,无法兼顾多种运行状态下外部干扰的影响,导致不同原因的低频振荡产生时控制效果不佳。设计一种太阳能光伏发电系统低频振荡控制技术。分析太阳能发电系统控制结构,计算出光伏电池最大功率电流、最大功率电压以及光伏电池板输出电流,构建太阳能光伏发电系统的模型。利用阻尼控制器作为低频振荡整体控制手段,设计附加阻尼控制器结构,利用蚁群算法得到控制器中的最优参数,实现低频振荡控制。仿真实验中,在负荷突变和光照突变的扰动下分别进行低频振荡控制实验。实验结果表明,设计的低频振荡控制技术能够减少超调,快速完成低频振荡控制,实现发电系统低频振荡的有效控制。