统一电能质量调节器的研究

分析了由串联和并联有源电力滤波器联合构成的统一电能质量调节器的电路结构，阐明了各组成部分的工作分工和原理。提出一种电网电压正序分量的近似计算及实现方法。介绍了以电流比较跟踪和以空间矢量调制方法实现的并联和串联有源滤波器的控制方法，给出了仿真和实验结果。     

新型站用统一电能质量调节器及控制策略

提出了一种改善变电站电能质量装置站用统一电能质量调节器(UPQC)结构及其控制策略,所提UPQC可接入三相三线或三相四线系统中并实现串并联电能质量调节。给出了UPQC内部串联及并联有源电力滤波器(APF)直接补偿控制策略,其中串联APF控制为基波正弦电流源,并联APF控制为基波正弦电压源。所提控制策略无需检测电压和电流补偿量,有效降低了系统控制复杂度。最后通过系统仿真及样机实验验证分析了所提站用UPQC及控制策略对不平衡负载、非线性负载等工况下的电能质量提升的有效性。     

微电网中电能质量问题及解决策略

介绍了微电网的电能质量问题及新型有源电力滤波器(APF)的控制原理,利用Matlab实时代码工具箱RTW建立了新型APF的仿真模型,通过该模型自动生成C语言代码,并将该代码实际应用于微电网系统内实际运行,验证了新型APF的控制原理;结果表明将该APF应用于微电网对微电网电能质量的改善具有较大的积极作用。     

配电系统电能质量调节器的研究

分析了统一电能质量调节器的基本结构及工作原理,根据其串、并联部分的不同特点,采用不同的检测控制策略。仿真结果表明,统一电能质量调节器不但可以补偿非线性负载产生的无功电流和谐波电流,还能对电源电压的畸变量进行动态补偿。     

统一电能质量调节器并联侧APF谐波检测技术

研究了统一电能质量调节器(UPQC)并联侧有源电力滤波器(APF)的4种谐波电流检测技术,包括ip-iq法、傅里叶分解法、自适应法和FBD法等,比较了各自的优缺点和适用场合。对FBD法和ip-iq算法的一致性问题进行深入分析。通过Matlab/Simulink软件对UPQC系统并联侧APF的谐波检测技术和UPQC整体功能进行了仿真研究。在实验室条件下搭建UPQC实验平台,对系统并联侧运行和控制情况进行实验研究。结果表明,对UPQC并联侧所采用的谐波电流检测算法和电流跟踪控制算法是正确并可行的。     

电能质量调节器电磁干扰产生原因及解决方法

电磁干扰严重影响着电能质量调节器的工作效率.以一种典型的电能质量调节器,即注入式混合型有源电力滤波器(Injected Type Hybrid Active Power Filter,简称ITHAPF)为例,阐述了其结构和工作原理,重点讨论了干扰产生的原因及其解决办法.通过使用缓冲回路和共模滤波器来抑制逆变器的开断电压尖峰和输出的共模电压.最后通过搭建的实验平台对所提出的方法进行了验证.实验结果表明了理论分析的正确性.     

电能质量调节器的研究

针对电力系统中存在大量的非线性负荷,介绍了一种综合解决电能质量问题的电能质量调节器.分析了电能质量调节器的结构和工作原理;介绍了基于同步旋转Park变换的d-q检测方法以及用三角波作为载波的PWM控制方式;最后介绍了用于解决电压跌落和浪涌的动态调节三角载波的控制方式.     

一种新型的单相统一电能质量调节器

介绍了电能质量问题的分类以及相应的电能质量调节装置,简单说明了统一电能质量调节器拓扑结构和功能。在此基础上提出了一种新型的单相统一电能质量调节器的结构,该结构采用直流单元多组电容并联的方法来进行系统和装置间的隔离以取代传统的变压器隔离的方法。分析了这种结构的直流储能单元参数的设计和基本的控制方法,给出了该装置确定串联参考电压和并联参考电流的方法。最后给出了基于该拓扑的统一电能质量调节器的仿真结果,很好地证明了该拓扑的实用性和控制方法的有效性。     

新型并联混合式电能质量调节器的研究

并联混合式电能质量调节器结合了有源电力滤波器(APF)和传统无功功率补偿装置的优点．在抑制电网谐波和补偿无功功率方面有着良好的应用前景。文中采用d，q法计算指令电流，将无差拍控制技术与空间矢量脉宽调制(PWM)技术相结合来产生补偿电流。通过分相控制的永磁机构真空断路器同步投切电容器组实现对电力系统中无功功率的快速动态补偿，并校正负载不平衡。整个装置在提高配电网电能质量的同时，也降低了大容量情况下自身的成本。     

微电网背景下电能质量分析与治理

随着微电网中新能源发电的高渗透率及高比例电力电子设备的应用,加之不平衡、非线性等种类繁多的负荷及储能设备的接入,微电网中电能质量问题日益严峻且具有一定的特殊性：一方面,电压波动等传统问题在微电网中更为突出;另一方面,高度电力电子化以及开关频率的提高导致间谐波和超高次谐波等新问题。首先,介绍了微电网中电能质量问题的起因、特殊性、危害及综合治理措施;其次,针对国内外研究现状,总结了新能源并网中公共耦合点电压与频率偏差的治理方案、储能设备在微电网电能质量问题治理的工程应用,同时对电力弹簧、多功能并网逆变器等新技术进行了介绍;最后,结合我国智能电网发展,对微电网电能质量问题的综合治理进行展望。     

改善微网电能质量的有源电能质量调节器研究

提出在微网交流母线和低压配网公共连接点之间并入有源电能质量调节器,可改善微网电能质量,减小微网接入对低压配网电能质量的影响.提出了基于瞬时无功理论的同步锁相方法,准确分解出公共连接点电压基波正序分量,进而求得其相位.由补偿电流控制策略计算得到参考电流,控制有源电能质量调节器实时向微网补偿谐波电流和无功电流,即使在三相负载不平衡时,使公共连接点三相电流平衡且为正弦波,从而平衡公共耦合点的三相电压.Matlab/Simulink 仿真结果证明了所提同步锁相方法和补偿电流控制策略的有效性     

改善功率分配及电能质量的微电网分层控制策略

采用传统下垂控制的多微源逆变器在独立运行时,由于线路阻抗的影响,各微源无法按容量比例精确分配负荷无功功率。为了提高系统的无功功率分配精度,文章在深入分析逆变器总阻抗对负载功率分配影响的基础上,指出逆变器总阻抗和额定容量成反比是实现功率合理分配的充要条件,于是提出了一种微电网分层控制策略。第一层控制设计了基于旋转坐标系的虚拟阻抗,以消除微电网中的有功功率和无功功率耦合现象,同时还可以改善无功功率分配性能;第二层中央控制器通过向第一层控制反馈无功功率调节量,进一步实现了无功功率的无差分配,此外,对系统频率和母线电压进行调整,从而优化了系统的电能质量。基于Matlab/Simulink仿真平台搭建了两台微源并联模型,仿真结果对比图验证了文中所述控制策略的正确性和可行性。     

计及电能质量约束的微电网接入规划

近年来,电压波动、谐波等电能质量问题严重制约着配电网中微电网的大规模接入。该文创新性地提出了一种在规划前期考虑电能质量约束的微电网接入规划方法。首先推导了微电网功率概率波动模型,并给出了微电网电能质量静态评估方法。在考虑系统网损等其他经济因素的前提下,将电能质量指标转化为相关约束条件,并给出了微电网并网机会约束规划模型。由于所提出的模型是一个非线性混合整数规划问题,因此引入线性递减粒子群算法(linear decreasing inertia weight-particle swarm optimization,LDIW-PSO)进行求解。为了验证所提出的方法,在IEEE 33节点环境下针对某实际工业园微电网接入案例进行了仿真,仿真结果验证了所提出的方法能够有效提高微电网在配电网里的渗透率。     

微网孤岛运行时基于逆变器的新型功率控制

提出了一种在微网孤岛运行下逆变器无信号线功率分配的新型控制策略——动态功率平衡。当微网被动或主动地与上级电网断开时,微网会处于孤岛工作模式。在这种情况下,通过逆变器连接的电源则表现为电压源,其幅度和频率则通过下垂特性得到控制。然而,当负载重载或轻载时,这种下垂特性会产生大的频率偏移;平缓的下垂特性可以避免频率的过大偏差,但却使得逆变器之间难以功率分配。与传统的下垂控制相比,通过动态地改变大容量逆变器中下垂曲线的位置,动态下垂曲线控制则可将系统频率控制在一个设定的范围内,这样不但使得微网中大部分电源工作在额定功率下,在负载降低时也能充分利用新能源发电,同时这些逆变器仍可以保持原有的功率分配特性。还给出了控制方法的分析与设计,通过应用PSCAD/EMTDC仿真,验证了此种控制方法。     

微网孤岛运行时基于逆变器的新型功率控制

提出了一种在微网孤岛运行下逆变器无信号线功率分配的新型控制策略——动态功率平衡。当微网被动或主动地与上级电网断开时,微网会处于孤岛工作模式。在这种情况下,通过逆变器连接的电源则表现为电压源,其幅度和频率则通过下垂特性得到控制。然而,当负载重载或轻载时,这种下垂特性会产生大的频率偏移;平缓的下垂特性可以避免频率的过大偏差,但却使得逆变器之间难以功率分配。与传统的下垂控制相比,通过动态地改变大容量逆变器中下垂曲线的位置,动态下垂曲线控制则可将系统频率控制在一个设定的范围内,这样不但使得微网中大部分电源工作在额定功率下,在负载降低时也能充分利用新能源发电,同时这些逆变器仍可以保持原有的功率分配特性。还给出了控制方法的分析与设计,通过应用PSCAD/EMTDC仿真,验证了此种控制方法。     

直流微网电能质量问题探讨

直流微网是微网的一种高效组网形式。首先介绍与分析了直流微网的发展背景、示范工程现状、拓扑结构与典型特点,然后分别就直流微网并网点、配电节点与用户负荷母线典型电能质量问题进行了总结与阐述。借鉴交流系统电能质量问题的研究经验,概括了直流微网电能质量研究的3个核心问题,主要包括电能质量现象挖掘与分析、电能质量评估及控制,并对后两部分内容进行了深入探讨,提出了直流微网电能质量标准化工作的内容框架,旨在引起读者的思考与讨论。     

微网电能质量特征及其监测分析

文中综述了微网特点及其控制策略,分析了微网不同运行模式下电能质量的基本特征及其电能质量监测应关注的主要议题。分析表明:微网不仅需要关注稳态、暂态电能质量问题,也需要关注瞬态电能质量议题;微网电能质量测量不仅要关注基于电能质量国标限值的干扰测量,还要关注基于设备危害的电能质量测试数据并采用合理的评估方法。在该基础上,文中概括了目前微网电能质量控制的争议所在,突出表现在当大电网电能质量不满足要求时,微网是否需要主动转入孤岛运行模式。     

微电网的电能质量及改善方法研究

对微电网中的分布式电源的电能质量问题进行了分析,结合微电网运行的特点提出了相应的电能质量改善方法及控制策略。提出了有源滤波器(APF)和静止无功补偿器(SVC)联合运行改善电能质量的方法,APF和负载并联接入微电网,通过滤除谐波电流,其电流检测常用ip-iq方法;由于晶闸管控制电抗器(TCR)与晶闸管投切电容器(TSC)构成的静止无功补偿器,装设在微电网负载侧,采用对称分量法计算。通过Matlab/Simulink的仿真结果表明,该有源滤波器和静止无功补偿器联合运行的方法对改善微电网电能质量是有效的。     

一种新型电能质量在线检测装置

根据国际标准规定的各项电能质量参数计算方法,结合风电电能质量的特点,设计了适用于风力发电机组电能质量的在线检测装置,从而可以帮助风电企业和用户检测风电设备,保障风电机组的电能质量性能。最后将检测结果与国外高精度仪器同步比较,效果良好。     

多功能并网逆变器及其在微电网电能质量定制中的应用

针对微电网电能质量的定制进行了研究,并研究了一种多功能并网逆变器拓扑及其控制策略以实现微电网电能质量的定制。给出了微电网电能质量定制的概念,阐释了其目的和意义;建立了多功能并网逆变器的数学模型并给出了其控制策略;提出了一种适合于微电网电能质量定制的多功能并网逆变器参考电流生成算法;给出了一种微电网电能质量综合评估的层次分析模型,提出了以补偿容量最少为目标的最优补偿方法,并利用拉格朗日乘子法进行了求解;最后利用PSCAD/EMTDC验证了多功能并网逆变器在微电网电能质量定制方面的可行性和有效性,并从技术性和经济性的角度探讨了多功能并网逆变器在微电网电能质量定制中的效益。