通用电能质量控制器的双向多种补偿功能及其实验研究

随着越来越多的电力电子设备投入使用,电能质量问题日益严重。本文研究的基于双变流器结构的通用电能质量控制器可以对来自电网侧和来自负载侧这两个方向上的多种电能质量问题进行补偿,文章对其系统结构、工作原理、以及实现双向多种补偿功能的控制方法进行了探讨和分析,最后通过充分的实验验证了该电能质量控制器双向多种补偿功能的单独运行和同时实现。     

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.     

串联型电能质量控制器直流侧电压泵升研究

由于串联型电能质量控制器(Series Power Quality Controller,简称SPQC)对电压型谐波源产生的谐波电流具有良好的抑制特性,因此逐渐受到重视.对于SPQC中常用的电压型变流器而言,死区时间是不可或缺的,但死区时间的引入会使变流器的输出电压产生畸变,使得SPQC的直流侧电压异常上升.在此,对SPQC中死区效应的影响进行了深入分析和定量的计算,其有效性得到了实验结果的验证,最后在分析的基础上提出了几种行之有效的解决方法.     

双变流器结构通用电能质量控制装置的仿真及实验

研究了一种双变流器结构的通用电能质量控制装置,详细介绍了其工作原理、补偿指令的产生方法和控制方法,在所建立的计算机仿真模型上对其进行了仿真验证,重点是在所建立的实验装置上针对各种电能质量问题对其补偿性能进行了研究。研究结果表明,该电能质量控制装置可有效地补偿电网侧和负载侧产生的多种电能质量问题。     

不同系统联结方式下通用电能质量控制器的功率分析

探讨了通用电能质量控制器的工作原理及其基本的系统联结方式,结合稳定直流侧电容电压调节器的控制策略,分析了在相同的电网和负载条件下,不同系统联结方式的通用电能质量控制器功率情况,包括电网和串联控制器、并联控制器、负载等输出和吸收的瞬时功率脉动分量、直流分量及其构成和作用.获得的结论能为UPQC系统联结方式的确定和容量估算及工程应用提供参考.     

通用电能质量控制器的数字化统一控制系统

文章介绍了通用电能质量控制器的一种统一控制系统及其基于DSP的数字化实现。首先简介采用双变流器结构的通用电能质量控制器的结构和基本原理,提出对其串联变流器和并联变流器进行统一控制的方法,以及对实现控制系统的要求,据此确定控制系统硬件结构,随后介绍硬件配置的特点和软件的具体实现,最后给出了实验波形。实验表明,该控制系统满足通用电能质量控制器的实时控制要求,通用电能质量控制器的控制性能良好。     

三相串联电能质量控制器补偿电压的优化

串联型电能质量控制器(SPQC)通过向系统电压中串联一个电压源来调节用户侧电压质量。在系统电压出现跌落,浪涌,不平衡等现象的情况下,使用SPQC进行补偿可以获得更高的效率。本文对系统电压不平衡条件下SPQC注入电压的特性进行了分析。在这个基础上对三相三线制和三相四线制三相不平衡电压跌落的优化补偿进行了研究,分别就三相四线制系统和三相三线制系统提出了优化补偿电压的算法并进行了仿真。仿真结果很好的证明了理论分析的正确性。     

串联型电能质量控制器注入电压的研究

串联型电能质量控制器（SPQC）通过向系统电压中串联一个电压源来调节用户侧电压质量，当系统电压发生电压跌落、浪涌、不平衡现象或电压中含有谐波时，使用SPQC可以获得更高的效率。文中对系统电压不平衡条件下SPQC注入电压的特性进行了研究，提出了优化控制的几个目标。在此基础上对三相三线制和三相四线制非平衡电压跌落的补偿进行了研究，并以三相四线制系统为例，提出了优化补偿电压的算法，仿真结果很好地证明了理论分析的正确性。     

一种可调直流侧电压的串联有源交流电压质量调节器

提出一种采用晶闸管可控整流代替二极管不可控整流的可调直流侧电压的串联有源交流电压质量调节器拓扑,并对该电压质量调节器的工作原理和控制方法进行了仿真和实验研究,证明所提出拓扑结构和控制方法的正确性。2kVA实验装置测试表明,在相同的电源和负载条件下,典型工况(欠电压210V),不可调直流侧电压拓扑的效率为89.1%,而可调直流侧电压拓扑的效率达到96.1%,效率提高7.0%;电源过电压时,效率提高更多。     

新型同相供电系统潮流控制器直流侧电压研究

新型同相供电系统潮流控制器是一种单相交直交变换装置,该装置结合三相两相平衡变压器能够实现电气化铁道的同相牵引供电。分析了潮流控制器中间直流侧电压波动的原因,在控制器的控制原理基础上分析了直流侧电压波动对装置输入输出电流波形的影响,并从抑制直流侧电压波动和改善输入输出电流质量方面提出了解决方案。进行了相关仿真验证,证明研究结论以及解决措施的有效性。     

NPC型三电平逆变器容错控制模式下的母线电容电压波动分析及其抑制

在给出故障重构和容错控制策略的基础上,重点建立NPC型三电平逆变系统的数学模型,并给出同步旋转坐标系下的等效电路,分析故障前和两类故障容错控制后母线电容电压的波动机理,并给出统一的母线电容电压波动的抑制策略。通过实验对理论推导的母线电容电压波动规律及两类容错控制模式下母线电容电压波动抑制策略进行验证。结果表明,故障和容错控制模式下控制母线电容电压波动的关键在于通过注入零序电压来控制等效并联导纳相等。     

多端柔性直流输电系统直流电压混合控制策略

多端柔性直流输电系统的直流电压协调控制主要有直流电压偏差法和直流电压斜率法。直流电压偏差法在控制模式切换时存在较大的直流电压波动,而直流电压斜率法的有功潮流不能精确控制。针对现有方法的缺陷,提出一种直流电压混合控制策略,设计4阶混合控制器结构,阐述混合控制器配置原则和降阶变结构方法,最后搭建典型的三端柔性直流输电系统进行了仿真验证,证明了直流电压混合控制策略的直流电压接管更加平稳,并可以实现有功潮流的精确控制。     

有源滤波装置直流侧电压控制瞬时能量平衡建模

针对有源滤波装置直流侧电压进行更为有效控制的问题,文中应用瞬时能量平衡建模法推导出了一种用于三相三线有源滤波装置(APF)的直流侧电压控制数学模型。基于推导的数学模型利用经典控制理论得到稳态模型框图。根据比例积分调节器的闭环控制模型和劳斯判据中系统稳定条件,研究了系统的稳定性,并详细讨论在闭环控制方式下比例积分调节器的比例系数KP和积分系数KI的选取原则。仿真和实验结果验证了文中提出的比例系数KP和积分系数KI的选取原则是切实可行的,同时表明比例积分调节器闭环控制对于有源滤波装置直流侧电压控制具有较好的相对稳定性。     

基于遗传算法的有源电力滤波器直流母线电压控制

随着电力电子装置的普遍应用,其非线性特征而引起的电网电压和电流畸变越来越引起人们的重视,有源电力滤波器(APF)是一种较好的谐波滤除装置,但存在直流侧电压不稳的问题。分析了影响APF直流侧电压稳定的几个因素,推导了电压源型有源电力滤波器的数学模型,结合遗传算法辅助优化计算了该系统中APF的PI调节系数,MATLAB/simulink仿真验证了该方法的可行性,为遗传算法在PI整定方面的研究提供了借鉴。     

一种用低压信号直接控制直流高压SSR的新技术

提出一种能将输入的低压信号在短时内累积储能变换为能快速放电的电能 ,达到快速开通或关断IGBT模块的直流高压固体继电器 (SSR)新技术 ,该技术以不用偏置电压源而只用与IGBT隔离的低压信号就能直接控制SSR为特征。提出该技术方法的基本电路结构与设计方法 ;对此电路工作原理进行的理论分析 ,计算机电路仿真研究与实验验证 ,表明该技术可行且性能优良。     

五端直流电网电压控制及功率分配策略

电压源直流电网适用于风力发电场并网及远距离电力输送,为保证直流电网电力传输的灵活性,研究人员提出了多种直流电压控制及功率分配策略。基于对直流电压偏差控制和直流电压下垂控制策略优缺点的分析,提出了一种新的控制策略。该控制策略可提高直流电网稳态运行时的电压精确跟踪能力,并实现主换流站退出运行后直流电网控制模式的平稳转换。基于PSCAD/EMTDC仿真平台,建立了含有1个大型海上风电场和4个陆上交流系统的五端电压源直流电网平均值模型,通过对比风功率波动、主换流站退出运行等不同场景下直流电网的稳态、暂态特性,验证了所提出控制策略的有效性和优势。     

电压不平衡条件下并网逆变器的直流电压控制

电网电压不平衡时,逆变器的并网功率中含有的二倍频谐波分量使得直流电压波动,影响其稳定性和并网质量。在不平衡电网电压条件下进行逆变器直流电压动态过程及其对输出性能影响的分析,在平衡的电网电压条件下的逆变器PQ控制模型基础上引入一个负序控制环,正负序叠加控制和直流电压控制改善了逆变器的控制效果,使得直流电压和并网功率波动更小,同时直流侧电容电压波动的减小也降低了逆变器并网电流中的3次谐波分量。仿真结果验证了并网逆变器控制策略的有效性和优越性,该方法能够提高了逆变器在电网电压不平衡条件下的稳定运行能力。     

并联型有源电力滤波器直流电容电压的控制

控制有源电力滤波器(APF)直流侧电压为适当值是保证其具有良好补偿性能的一个重要因素,以并联型有源电力滤波器交流和直流侧瞬时功率平衡为基础,对并联型有源电力滤波器直流电容平均电压与脉动电压的变化规律进行研究,分析了它们对并联型有源电力滤波器性能的影响。为了克服这种影响,提出了在补偿电流中注入基波有功电流和增大直流侧电容量控制直流电压稳定的一种方法。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。     

并联型有源电力滤波器直流电容电压的控制

控制有源电力滤波器(APF)直流侧电压为适当值是保证其具有良好补偿性能的一个重要因素,以并联型有源电力滤波器交流和直流侧瞬时功率平衡为基础,对并联型有源电力滤波器直流电容平均电压与脉动电压的变化规律进行研究,分析了它们对并联型有源电力滤波器性能的影响。为了克服这种影响,提出了在补偿电流中注入基波有功电流和增大直流侧电容量控制直流电压稳定的一种方法。仿真结果验证了所提出方法的正确性和有效性。