基于CPLD的相序自适应晶闸管数字触发器设计

基于CPLD的晶闸管数字触发器,讨论对不同相序时晶闸管触发脉冲的产生顺序,软件实现了缺相、乱相的保护、相序自适应以及触发脉冲的脉宽调制,形成了良好的触发脉冲对称度,甚至在触发角为120°时也能可靠触发.同时着重考虑了系统工作的实际情况,对过电压、过电流、欠电压等故障进行检测,并与软件结合实现控制.详细地介绍了该晶闸管数字触发器的组成原理,随后给出了系统框图、程序流程图及其设计仿真结果.     

STATCOM应用于2010年华中电网的初步研究

随着三峡电站投入运行,２０１０年时华中电网的暂态电压稳定问题越发严重。文中利用清华大学提供的静止补偿器（ＳＴＡＴＣＯＭ）的数学模型,并采用中国电力科学研究院的电力系统综合分析程序,对ＳＴＡＴＣＯＭ接入华中电网进行了技术可行性仿真研究。所得结论为ＳＴＡＴＣＯＭ在中国的产业化提供了可行性参考。     

系统电压畸变时STATCOM的运动性能研究

基于ＳＴＡＴＣＯＭ的标幺值数学模型,研究了系统电压畸变条件下ＳＴＡＴＣＯＭ的电压电流运行特性,讨论了ＳＴＡＴＣＯＭ谐波电压电流与装置主电路参数的关系,给出了ＬＣ谐波条件,理论分析结果得到了ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ数字仿真以及１０ｋｖａｒ ＳＴＡＴＣＯＭ动模装置实验的双重验证。     

基于FPGA的静止补偿器PWM脉冲发生器设计

研制了基于现场可编程门阵列 (FPGA)实现的、用于± 50 0 kvar静止补偿器 (STATCOM)的 PWM脉冲发生器。该脉冲发生器通过接口单元接收 DSP写入的 PWM脉冲宽度数据 ,然后产生 PWM波形 ,其工作不受 DSP影响。同时介绍了脉冲发生器的基本原理、硬件构成和实现方法。该脉冲发生器已应用在工业和试验运行的± 50 0 kvar STATCOM中 ,实际运行经验表明 ,该脉冲发生器精度高、可靠 ,可解决非对称和无功控制不平滑问题 ,而且所研制的脉冲发生器也适用于其他类型的逆变装置。     

基于CPLD的一种新型晶闸管数字触发器

本文介绍了一种采用复杂可编程逻辑芯片CPLD的新型全数字晶闸管触发器,该触发器具有硬件简单可靠、便于集中控制、控制精度高、输出脉冲对称度好等优点。同时,相对传统算法,该系统采用新算法,巧妙利用模可变计数器,达到计算简便、响应速度快、适应性好、抗干扰性强、占用系统资源少等目的,并给出了符合实际情况的仿真效果图,系统实现了相序自适应、缺相保护和系统参数在线调节功能。该系统在实践中收到了良好的效果。     

基于SVPWM的STATCOM设计及实现

为了提高静止同步补偿器向电力系统输送无功功率的实时性与精确性,提出一种基于电压空间矢量脉宽调制的电流跟踪控制方案,利用TMS320F2812DSP芯片完成了对电网无功电流的全数字化高精度检测.并在此基础上设计了静止同步补偿器的控制器.最后在Matlab平台上进行了仿真试验,并进行了STATCOM荷综合补偿的闭环并网实验研究.实验结果表明,该装置无功动态补偿性能优越,并能有效抑制负荷、谐波和三相不平衡.从而验证了STATCOM设计方法的可行性.     

STATCOM鲁棒非线性控制

讨论了STATCOM的鲁棒非线性控制设计问题。利用直接反馈线性化技术（DFL）把STATCOM非线性模型转换成线性模型,并利用鲁棒控制器的设计方法消除模型中不确定参数的影响。设计过程中只需要不确定参数的边界,所设计控制器简单、有效,并能保证系统在所有参数范围内的渐进稳定性。3母线电力系统的仿真结果表明该控制器在系统具有不确定参数时能取得良好的电压调节性能。     

链式STATCOM的SVPWM方法分析与实现

大容量静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,简称STATCOM)要求PWM策略避免过高的开关损耗,输出电压的谐波含量必须也很小.空间矢量脉宽调S0(Space Vector Pulse Width Modulation,简称SVPWM)具有算法简单、谐波含量少、开关损耗小等特点,且适合数字化实现.在SVPWM的基本原理和工程算法的基础上,构建了基于链式STATCOM的Matlab/Simulink仿真模型,结合STATCOM样机,对该方法进行了实验研究.仿真和实验结果表明,基于SVPWM控制方法的STATCOM装置可有效地补偿电网中的基波无功及谐波电流,且谐波含量少,开关损耗小,是STATCOM中的理想选择.     

基于反故障控制的链式STATCOM动态控制策略的研究

静止同步补偿器在系统不对称和系统电压突降等异常工况下,需要快速有效地保证装置自身的安全,同时要能够安全、有效地发挥应有的作用。国家电网公司攻关项目——上海西郊变±50MV?A STATCOM将采用链式逆变器。针对系统异常工况,该文为链式STATCOM设计了反故障动态控制策略,包括系统电压突变控制以及不对称控制,其中不对称控制策略包括了不对称矢量控制和分相控制二种方法。仿真结果表明,系统电压突变控制能够使链式STATCOM抵御50%系统电压突然下降,而所设计的不对称控制解决了链式STATCOM在不对称工况下的安全运行问题。在链式STATCOM物理样机上的实验结果表明所设计的反故障动态控制策略能够在保证装置自身安全的同时使STATCOM发挥应有作用。     

基于3D-SVPWM的三相四桥臂STATCOM的研究

针对农网线路长、分布广、功率因数低的缺点,设计了一种基于3D-空间矢量脉宽调制(SVPWM)的三相四桥臂配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)。它对三相输出电流和零序电流统一进行控制,可获得最大的直流电压利用率。研制的设备可准确地补偿电网的无功电流和零序电流。采用独立的DSP芯片完成系统的监控和保护功能,保证系统的稳定性与可靠性。仿真和样机测试验证了系统的有效性,具有较高的实用价值。     

不平衡工况下级联STATCOM分时段补偿控制

针对不平衡工况下级联静止同步补偿器(STATCOM)的控制问题,分析了级联STATCOM在不平衡工况下的工作特性,推导了正负序环境下的系统解耦控制方程,提出一种新的正负序解耦脉宽调制(PWM)控制方法,分析了该方法下无功补偿和电压控制两种工作模式,并提出分时段补偿的控制方法。仿真和实验表明,利用分时段补偿控制可有效解决级联STATCOM在不平衡工况下的安全运行问题,实现其最大化利用。     

基于集成门极换向晶闸管与链式逆变器的±50 Mvar 静止同步补偿器

基于集成门极换向晶闸管 (integrated gate commutated thyristor, IGCT) 和链式逆变器的±50 Mvar 静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)已研制完成并投入工业运行。文中给出了±50 Mvar STATCOM的主电路构成及主要参数、150 Hz 优化脉宽调制(pulse width modulation,PWM)控制策略、直流电压平衡控制策略及自平衡反馈线性化无功控制策略,并给出了现场的试验结果。试验结果表明±50 Mvar STATCOM装置的各项性能指标都达到了预期目标。     

半桥级联式STATCOM改进调制策略研究

多电平脉宽调制(PWM)策略是级联式静止无功发生器(STATCOM)的关键技术。提出一种适用于三相三线制的半桥级联式STATCOM结构的改进型调制方式。该调制方式先从逆变器生成的电平中选择与线电压调制波幅值最接近的电平作为计算指令,再根据指令逆向推导出各模块的投切方式与触发脉冲,最后触发各子模块中的开关产生相应动作,使逆变器产生所需的电平输出。该调制方式利用单载波实现多电平调制,与传统调制方式相比省略了相位同步环节,实现了SPWM在三相三线制的半桥型级联式STATCOM结构上的应用,且保留了传统级联调制技术谐波含量少的优点。仿真与实验结果表明所提改进调制策略在三相三线系统中能使STATCOM输出波形有效跟踪正弦调制波,同时具有较高的并网电能质量。     

PWM静止无功补偿器的多桥叠加消谐技术

本文详细推导了具有任意桥路数的PWM静止无功补偿器(PSVC)采用多桥叠加技术消除谐波的内部机理.从理论上证明了:通过多桥叠加,可以使各个桥路所产生的谐波电流部分地相互抵消,从而使补偿电流中的谐波含量大大减小;通过分析得出:在满足相同谐波含量要求的情况下,开关频率与桥路数成反比.因此,在相同补偿容量下,多桥PSVC的开关频率可以远远低于单桥的开关频率,从而使整个装置的开关损耗降低,效率提高.计算机仿真结果证明了理论分析的正确性.     

静止同步补偿器控制系统的仿真研究

比较了静止同步补偿器(STATCOM)的两种控制方式的优缺点,设计了一种基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法的控制系统。该方法运用瞬时无功理论,通过锁相环和低通滤波器检测负载电流中无功电流的大小,利用d-q坐标变换实现有功电流和无功电流的解耦控制。仿真结果表明补偿后电流幅值明显减小,直流侧电压平稳,功率因数提高到0.95以上。     

基于OMAPL138 FPGA的多路PWM发生器设计及应用

为了满足一种新能源发电领域的电力电子变换装置上逆变器触发的要求,研制了利用OMAPL138和FPGA实现的多路PWM脉冲发生器。该脉冲发生器利用接口单元接收OMAPL138写入的PWM脉冲占空比和设置参数等数据,利用FPGA产生PWM波形,达到其工作不受OMAPL138影响的效果。同时介绍了脉冲发生器的硬件架构、基本原理和实现方法,并通过仿真和实验得到验证。该PWM发生器既简化了电路的设计,提高了系统的可靠性,又可保证逆变器功率元件触发的同步。     

一种提高星接链式STATCOM直流融冰电流的控制方法

分析了采用中性点相连的两台星接链式静止同步无功补偿器(STATCOM)的直流融冰方案中融冰电流较小的问题,最终提出了调制波饱和的控制方法,即增大直流调制波幅值,使得总的调制波饱和,从而提高每相H桥直流电压利用率、产生更大的融冰电流;同时理论论证了使用调制波饱和的控制方法而产生的谐波分量只会在两台STATCOM间形成环流而不会流入污染系统。最后在Matlab/Simulink环境下搭建仿真,证实了该方法的可行性和有效性。