基于前馈控制的电网故障模拟装置实验研究

电网故障模拟装置能够有效地产生出各种典型的电能质量问题,如电压跌落、闪变、过电压、欠电压以及谐波等,可以作为电能质量补偿装置以及风电机组低电压穿越实验的测试平台。为了得到更稳定的输出电压和更好的负载调节特性,采用改进的滑窗迭代算法检测电网电压的幅值和相位信息,采用DSP编程实现,简单、可靠性高。为了提高系统的动态响应速度,缩短扰动电压发出的时间,采用前馈控制策略生成扰动电压,提高系统的稳定     

用于通用电能质量控制器的一种简单补偿策略和统一控制方法

将谐波和短时电压跌落问题确定为通用电能质量控制器的补偿对象,进而提出了相应的补偿策略和统一控制方法.相对其他多功能的补偿器来说,该方法简单且能有效协调两个变流器的控制,不需区分不同的电能质量问题并选择不同的控制策略,对变流器容量要求也不高.仿真和实验表明该补偿策略和控制方法有效,通用电能质量控制器具有良好的补偿性能.     

探讨电能质量事故电压跌落问题

系统分析了目前常用的动态电能质量调节技术检测手段和动态补偿方法的原理及优缺点,介绍了现今已推出的几种动态电能质量调节装置,并对其性能做了详细的比较,有效解决了电压跌落问题.     

150kVA/0.3MJ电流源型动态电压补偿装置

为保护110 kW负载不受瞬时电压跌落的影响,研制了一套150 kVA/0.3 MJ基于超导储能(SMES)的动态电压补偿(Dynamic Voltage Restorer,简称DVR)装置.该装置主要包括150 kVA的IGBT电流源型变流器、0.3 MJ NbTi超导储能磁体和2.5 mH三相移相电抗器.为了检验装置的补偿性能,在模拟电源电压三相对称跌落和单相跌落的情况下,以110 kW的三相电阻为负载进行了实验验证.实验结果表明,当电源发生对称或不对称瞬时电压跌落时,负载电压能够在一个工频周期(20 ms)内被补偿至额定值.     

基于输出电流反馈控制策略的交流电压稳定器的研究与实验

介绍了一种用于解决配电系统中电压骤升、骤降及电压谐波等电能质量问题的动态电压稳定器,原理是通过串联逆变器注入补偿电压以消除电网电压的扰动,实现负荷侧电压的稳定.建立了基于平均状态空间方式的数学模型,讨论了控制策略,为提高装置性能,推荐了逆变器输出电流反馈的控制方法.实验结果验证了该装置的正确性和有效性.     

电能质量问题中的电压跌落

随着各种敏感电力电子设备在工业中的广泛应用,提供高质量的电能尤为重要。威胁电能质量的主要干扰之一便是电压跌落。对电压跌落进行监测是获得电压跌落信息的直接途径。电压跌落的发生、恢复时间的精确确定是获得跌落特性参数而首先要解决的问题。实现设备运行的自动化诊断和开发电压跌落的补偿装置是解决电压跌落的最终途径。     

配电系统电压跌落问题的研究

电压跌落问题已成为影响配电系统电能质量的一个重要因素.如何提高配电系统的动态电能质量,抑制系统电压跌落对敏感电力用户的干扰已成为急需解决的问题.随着高压大功率开关器件的出现,基于电力电子技术的动态电能质量调节技术已成为解决上述问题的有效手段.实时检测技术和动态补偿技术是动态电能质量调节技术中最关键的两个环节,它们实现的效果好坏从根本上决定了动态电能质量调节技术能否取得令人满意的效果.本文对目前常用的检测手段和动态补偿方法的原理及优缺点进行了系统的阐述和深入的分析.最后,还介绍了现今已推出的几种动态电能质量调节装置,并对其性能做了详细的比较.     

文摘

含超级电容储能系统的统一电能质量调节器的研究[中]／吴姗姗,韩冬,李金鹏,崔新振∥陕西电力．2013（10）．-57～60 将储能技术与电能质量控制技术结合起来,介绍一种含超级电容储能系统的新型电能质量调节装置。对其工作原理进行分析,提出一种基于广义瞬时无功功率理论的检测方法,利用定时比较控制方式和空间矢量控制方式对该调节器串、并联补偿单元进行控制,对超级电容储能系统采用电压外环和电流内环的双环控制方式。Matlab仿真实验证明该装置能够很好的补偿电压、电流谐波,解决电压跌落等电能质量问题。     

动态电压恢复器补偿策略的研究

能有效解决暂态电能质量中的电压跌落问题,而动态电压恢复器(DVR)的补偿策略决定了电压补偿的效果.介绍了DVR现有的补偿策略.通过计算分析,对其进行了优化.优化后的补偿策略兼顾了DVR的功率输出和补偿跌落电压的效果.仿真结果验证了该补偿策略能实现DVR的优化补偿.     

Internet信息

ABB公司的SVR(Series Voltage Restorer)是用于减轻电压跌落的电力质量装置，可在1ms内响应电网跌落扰动，使敏感设备免受干扰。该装置与同等容量UPS系统相比，占地面积更小且需更少的维护，可补偿95％的电压跌落扰动。     

电能质量扰动发生器控制策略及其实现

为了测试电力变压器、CVT、电力电容器、无功与谐波补偿装置等试验设备在电能质量扰动下的工况,设计了一种电能质量扰动发生器,能模拟实际电网输出各种形式电压与电流扰动。采用电压外环与电流内环的PWM整流控制实现了直流电压的稳定;利用电压前馈与重复学习相结合的控制策略实现了发生器较高精度输出;利用DSP+FPGA构建控制系统具有较好的实时性与可靠性。通过10 kV、2 MVA工业样机实验,证明了设计的正确性。     

基于HHT的电能质量信号检测分析

大量的非线性负载会造成电能质量“污染”,使电能信号复杂多样.针对复杂电能信号采用希尔伯特黄变换（HHT）进行检测分析.介绍了HHT原理,应用HHT对几种最为常见、重要的电能质量扰动及复杂电能质量扰动进行仿真分析.分析表明此方法能精确检测出电压幅值、频率及扰动的起止时刻,适用于分析电能质量信号.     

复合电能质量扰动下低压配电网中关键设备附加损耗的解耦分析

配电网在复合电能质量扰动下的损耗计算是分析线损构成、制定降损措施,实现电网经济运行的基础。目前我国配电网电能损耗中一半以上的损耗是在低压配电网中产生的。文章理论推导了复合电能质量扰动下低压配电网中关键设备的附加损耗,通过Matlab/Simulink对其进行了仿真验证。在此基础上提出了一种复合电能质量扰动的解耦方法,将复合电能质量扰动下低压配电网中关键设备的附加损耗进行解耦分析,为建立单一电能质量指标与电网附加损耗的映射关系奠定了理论基础。     

风力发电并网电压扰动信号的分析与检测

风力发电并网中的暂态电能质量问题严重影响电网的安全稳定运行和用电设备的正常使用,因此深入分析风电并网产生的暂态电能质量问题并且准确检测扰动是非常必要的。首先,分析了风电并网系统引起暂态电压扰动的原因,并建立风电并网系统的仿真模型,得出电压扰动信号的具体类型;然后,基于稀疏分解的思想,分析了具体的暂态电压扰动信号;再针对其特点构造了风电并网电压扰动原子库,减少了信号分解时的计算量,提高了匹配追踪的速度。该方法不仅对扰动信号准确分类,并且同时实现了扰动信号的定位和参数估计,辨识方法简单有效,精度较高。     

基于改进扰动功率法的电压暂降源定位

面对引发电能质量问题的电压暂降,结合电力系统中常见的短路故障类型,提出一种改进的扰动功率法。取扰动电压和扰动电流的乘积作为扰动功率,根据线性电路的叠加原理,故障网络可以等效成正常状态和扰动分量的叠加,利用瞬时扰动功率或其半周波平均值的极性来定位暂降源,最后搭建模型,通过Matlab仿真,结果表明提出的改进的扰动功率法可以准确定位暂降源。     

计及光伏LVRT的改进电压暂降源定位方法

电压暂降是发生频次多、影响最为严重的电能质量问题,其扰动源定位对解决电压暂降导致的供用电双方经济纠纷等起到重要作用.针对光伏电源低电压穿越时的电流和阻抗特性,本文提出了改进的距离阻抗继电器暂降源定位法,给出修正判据,改善含DG复杂配电网的电压暂降源定位可靠性.仿真实验结果表明,该修正定位方法能更可靠地定位出含光伏配电网...     

一种火电机组用电力电子式电压扰动发生器研究

为了准确分析火电机组变频调速系统的高低电压穿越能力,针对市场对电压穿越能力试验设备的需求,提出一种新型电力电子式的电压扰动发生器的设计。采用不可控整流和BOOST升压电路,将不可控整流电路输出的直流电升压到预定电压后输出,再经过逆变器控制输出任意模拟电压故障波形。所提设计可模拟单相、两相及三相电压的暂升和暂降,其持续时间、深度、起止相位和类型均可做到持续调节。实验结果证明：这种新型电压扰动发生器设计安全可靠,能够准确反应电网故障电压类型,可广泛用于火电机组变频调速系统高低电压穿越能力试验研究。     

基于改进一阶LADRC光伏逆变器母线电压控制

两级式光伏逆变器的中间直流母线电压的稳定性是光伏逆变器良好的发电质量和长期运行的关键。光伏逆变器的发电功率易受到光照强度、温度等环境因素的影响,该功率波动会在直流母线电压上产生较大扰动。为了提升直流母线电压的抗扰性,改善逆变器的控制性能,提出了一种基于改进一阶线性自抗扰控制（LADRC）的光伏逆变器母线电压控制策略。采用改进一阶LADRC对逆变器双环控制中的电压外环控制器进行设计。在传统LADRC的线性扩张状态观测器的基础上,将状态变量表达式中系统控制量的分量去除,使得状态变量的观测误差方程中只含有与系统输入量相关的误差分量,减小了状态变量的观测误差。新增状态变量并引入前一控制周期的系统控制量,根据总和扰动表达式对总和扰动重新进行估计并补偿。在频域上对改进LADRC的控制性能进行分析,相较传统LADRC而言,改进LADRC的系统带宽增大,动态跟踪能力增强,在中低频段具有更小的扰动增益。仿真和试验表明改进LADRC具有更短的调节时间,系统动态性能具有较好的提升,直流母线电压的抗扰性增强。     

无变压器串联电压质量调节器的复合控制

无变压器串联电压质量调节器是一种用来解决多种电压质量问题的新型装置。为了提高其性能，本文提出了双闭环(负载电压外环、电感电流内环)加负载电流前馈的复合控制方法。文章详细分析了有无负载电流前馈时此串联电压质量调节器的性能。通过比较分析，可以看出本文提出的控制方法比单纯的双闭环优越。最后利用仿真和实验验证了本文提出方法的有效性和合理性。     

居民用户用电数据质量管控技术研究

为了满足低压用户对电能质量的要求,电网企业必须对采集的相关电能数据分析诊断并据此做出决策。鉴于数据质量管控技术在低压用户治理中的重大作用,首先提出了一套针对于电网企业的数据质量管控流程,采用多种校验方法来保证数据的合理性,其中校验方法包括正确性校验、唯一性校验、完整性校验和准确性校验。为了保证数据分析结果无误,对问题数据加以修正。最后,通过算例仿真验证了数据质量管控技术的应用效果。