DSTATCOM用于改善电压质量的运行模式研究

介绍了一种用于改善中低压配电网电压质量的新型静止无功发生器(DSTATCOM),其主电路采用基于VSI-SPWM结构的电压型逆变器,指令电流的运算和补偿电流的控制均采用同步旋转参考坐标系。重点论述了DSTATCOM用于抑制电压跌落和电压闪变两种常见的电压质量问题。根据无功指令电流形成的不同方法,DSTATCOM有恒功率因数和恒电压两种运行模式。在两种运行模式下对DSTATCOM抑制电压跌落和电压闪变进行了仿真研究,仿真结果表明,恒功率因数模式适合于抑制电压闪变,而恒电压模式适合于抑制电压跌落。     

风电场电能质量特性及治理措施仿真分析

基于甘肃河西地区大规模风电接入电网工程,建立了典型风电机组仿真模型,仿真分析了风电并网引起的电压偏差、电压波动、谐波等电能质量特性;在对风电场电能质量特性分析的基础上,综合考虑补偿效果等因素,对应用STATCOM治理风电场电能质量的效果进行了仿真。仿真结果表明,STATCOM对风电场的各种电能质量问题具有较好的治理效果,可为风电场电能质量特性分析和治理提供参考。     

基于CPS-SPWM调制方式的链式STATCOM研究

针对非线性、冲击性负荷给煤矿电网注入了大量无功功率和谐波的问题,研究了基于CPS-SPWM调制方式的链式静止同步补偿器STATCOM;介绍了链式STATCOM主电路结构;针对链式STATCOM调制方式包括单极性CPS-SPWM和双极性CPS-SPWM两种调制方式,采用Matlab仿真分析了基于H桥基本模块和基于级联H桥的单极性CPS-SPWM调制方式与双极性CPS-SPWM调制方式的差别,结果表明,单极性CPS-SPWM调制方式的波形质量明显好于双极性CPS-SPWM调制方式,链式STATCOM应选用单极性CPS-SPWM调制方式;采用Matlab/Simulink平台对不同调制比下的基于单极性CPS-SPWM调制方式的链式STATCOM进行仿真,结果表明,该链式STATCOM具有输出波形好、谐波低、扩展性强等特点。     

STATCOM治理电弧炉的研究

电弧炉在冶金行业的广泛应用引起了一系列的电能质量问题。文章根据电弧炉负载特性,结合STATCOM补偿装置快速的响应能力和良好的电压电流特性,采用STATCOM的电压电流双闭环控制策略来抑制电弧炉引起的电压闪变。仿真和试验结果表明,该闭环控制策略补偿电弧炉负载是可行和有效的。     

STATCOM的内部电流非线性H∞跟踪控制

研究静止同步补偿器(STATCOM)内部电流的跟踪控制问题。建立STATCOM的数学模型,通过外部电压环来设计参考电流信号,从而得到STATCOM的电流跟踪偏差模型。采用直接反馈线性化和Lyapunov函数的方法,设计H∞控制器,使得内部电流达到快速跟踪参考信号的目的,并且具有抑制外部干扰的性能。最后,通过Simulink仿真与传统两级PI控制进行比较,结果表明了所提算法对STATCOM具有更好的内部控制性能。     

基于H桥级联的链式STATCOM仿真研究

本文研究了基于H桥级联的链式的静止同步补偿器(STATCOM),分析了其主电路拓扑、工作原理、调制技术和控制策略。在STATCOM数学模型的基础上分析了功率解耦控制算法;根据能量守恒原理,分析了导致直流侧电容电压不平衡的因素,引入了分层式直流侧电容电压控制算法。最后在MATLAB软件中对控制算法进行了仿真,仿真结果验证了控制策略的可行性。     

6kV链式STATCOM结构及控制策略研究

提出了6kV链式静止同步补偿器的设计方案。该补偿器采用H桥级联主电路结构和载波相移-正弦脉宽调制方式,交流侧采用前馈解耦控制和适用于大功率静止同步补偿器的谐波分频控制策略,运用三级平衡控制思想解决了直流侧BUS电容电压不平衡问题。仿真结果验证了该STATCOM结构的优越性和控制策略的可行性。     

基于分数阶PIλ的STATCOM控制策略仿真研究

本文针对静止同步补偿器（Static用电压定向矢量控制方法简化STATCOM数学模型，将有功电流和无功电流解耦。针对电压外环和电流内环分别设计控制器。并采用基于频域响应的设计方法整定分数阶PIλ控制器参数。仿真结果表明，控制性能满足设计要求，验证了所提控制策略的准确性与可行性。     

STATCOM的稳态和动态特性的仿真研究

以含STATCOM(静止同步补偿器)的三机电力系统为例,分析了STATCOM的工作原理,提出了STATCOM的数学模型。应用Matlab/Simulink仿真软件,对STATCOM的稳态及动态特性进行了仿真分析。结果表明,STATCOM在多机电力系统中能够提高系统的稳态特性,改善系统的动态性能。     

多机系统励磁与STATCOM协调控制研究

针对传统的静止同步补偿器STATCOM的控制方法对维持节点电压、阻尼系统振荡以及提高系统暂态稳定性能的不足之处,提出了一种基于模糊控制的励磁与STATCOM协调控制方法.该方法是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础,将发电机励磁与STATCOM的协调控制策略转化为模糊规则的形式,从而实现了对多机系统的稳定控制.利用Matlab软件对三机系统进行数值仿真表明,与常规的AVR/PSS励磁控制器和PID STATCOM控制器相比,协调控制具有优良的动态品质,在系统遭受各种故障情况下具备较强的鲁棒性;同时也说明了协调控制在提高电压稳定性上的有效性.     

STATCOM直流侧电容对谐波含量的影响

文中介绍了电压型STATCOM二重逆变电路结构,运用了PSCAD4.2.0对该类型STATCOM的电力系统进行仿真,分析了STATCOM直流侧电容参数对电网电流谐波含量的影响,得出了电网电流谐波含量随电容值变化的规律。着重分析了2次、11次和13次谐波与电容量的关系,提出了根据降低STATCOM出口端电流的谐波含量和保持直流侧电容电压波动幅值在一定范围内的要求来选择其电容值的方法。     

不平衡工况下井下STATCOM控制策略研究

针对井下不平衡工况会导致STATCOM控制性能变差、影响补偿效果的问题,提出采取改进开关函数法及负序电压前馈控制策略,让STATCOM发出一个与系统负序电压大小和相位都相等的负序电压,来补偿系统负序电压,保证了STATCOM在不平衡工况下的正常运行。仿真结果表明,该控制策略起到了抑制负序电流的作用,有效克服了三相不平衡的影响。     

基于占空比优化的STATCOM预测功率控制策略

将基于占空比优化的预测功率控制（Predictive Power Control,PPC）策略应用于静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator,STATCOM）中,来解决传统直接功率控制（Direct Power Control,DPC）策略中存在的功率脉动过大、开关频率不固定等问题。在分析STATCOM基本结构的基础上,结合实际数字处理系统离散运行的特点,推导出STATCOM系统的功率预测方程,并详细地分析了造成系统功率脉动过大现象的本质原因。根据查找表（Look Up Table,LUT）得到消除系统功率误差最优的电压矢量后,采用占空比优化的方式对该电压矢量进行幅值修正,构建了一个使k+1采样点功率跟踪误差最小为目标的占空比求取函数。基于多CPU的控制平台进行了STATCOM系统样机实验,实验结果表明所提PPC策略有效地抑制系统的功率脉动、恒定系统的开关频率,同时其保留了传统DPC策略高动态响应的优异特性。     

级联式STATCOM解耦控制策略

在级联式H桥多电平的静止同步补偿器(STATCOM)控制系统中,由于耦合效应,三相总直流侧电压控制和单个电容电压平衡控制之间会产生影响,不利于平衡控制问题的解决。针对该问题推导出解耦的条件,提出在解耦情况下的平衡控制策略。在实现无功补偿的同时,解决各H桥直流电容电压动态的平衡。搭建十三电平级联H桥STATCOM的仿真模型和七电平实验平台,仿真、实验结果说明该控制策略对无功补偿具有良好的补偿性能,且直流侧电容电压在控制范围内稳定波动,验证了控制策略的可行性。     

Parameter optimization of an on-chip voltage reference circuitusing evolutionary programming

This paper presents an application of evolutionary programming to parameter optimization in the design of a voltage reference circuit. Designing circuits consists of two steps: topological design and parameter determination. After designing a topology suitable for the circuit, the designer selects an appropriate value for each circuit element from a circuit analysis and his experience. This step is difficult and time consuming because the designer must consider many factors simultaneously. As more precise circuits are required, parameter optimization becomes more complex. The voltage reference circuit, which requires a precise reference voltage independent of power fluctuation and temperature change, is such an example. In this paper, evolutionary programming is used as an effective method of finding good parameter values for the elements of the voltage reference circuit. Simulation results show that this method provides good performance and can be used as an effective method for circuit design     

基于EL模型的MMC无源控制器设计

建立了基于开关状态函数的MMC电磁暂态数学模型,设计了改进的基于EL模型的MMC无源控制器。该控制器采用误差控制方式,即通过控制误差为零使得MCC控制系统实际输出的物理量跟踪参考给定值;为使误差能量快速衰减为零,加快耗散特性,引入了阻尼矩阵;为消除稳态残差电压,将MMC直流电压引入控制系统,与参考电压相比较,经PI调节后与参考有功分量相加得到最终的有功参考分量。仿真结果表明,该控制器能够完全跟踪参考给定值,同时能降低电压波动范围,具有较好的动态响应特性。     

静止同步补偿器控制系统的设计与实现

研究了静止同步补偿器的控制器设计与实现;介绍了静止同步补偿器的工作原理,从静止同步补偿器的工作机理动态性能出发,引入逻辑开关函数建立静止同步补偿器的动态数学模型,在其动态数学模型的基础上提出了一种预测电流控制策略,设计了静止同步补偿器的数字控制系统,研制了以TMS320F2812为核心的控制系统,并研制了相关的硬件电路,开发了软件系统,构建了实验平台;在电源电压为380V,系统频率50Hz条件下对控制系统进行测试,实验结果表明,研制的数字控制系统参数调整方便,性能参数满足静止同步补偿器控制要求。     

有源电力滤波器谐波检测的新型SRF-PLL设计研究

针对有源电力滤波器中基于同步坐标系的锁相环(synchronous reference frame PLL,SRF-PLL)在三相电网电压不平衡且有畸变时,负序基频分量和高频谐波电流对SRF-PLL的影响。文章采用在基于同步坐标系的锁相环中加入自适应陷波器(adaptive notch filter,ANF)和自适应滤波器(adaptive filter)的技术。利用自适应陷波器的两个相互正交的输出量抵消同频负序分量导致的2倍工频波动,并采用自适应滤波器的最小均方算法(Least Mean Square,LMS)滤除高频谐波分量,从而准确的提取基波电压的幅值与相位。文章以单独加入自适应滤波器或自适应陷波器作比较,通过仿真分析验证文中方法能更加准确的提取电网电压频率,正余弦函数曲线更加平滑,具有良好的动态性能和稳定性。