注入式混合型有源电力滤波器双闭环控制

在分析注入式混合型有源电力滤波器基本工作原理的基础上,建立其数学模型,并以此为基础分析了逆变器基波环流的产生及危害.为消除逆变器输出中的基波成分,确保系统的安全稳定运行,提出了一种注入式HAPF的注入电流和逆变器输出电流双闭环控制策略.注入电流控制外环实现注入电流完全跟踪负载谐波电流,保证系统的精度;逆变器输出电流控制内环对输出电流进行限制,抑制系统的谐振,加入阻尼,保证逆变器的安全可靠运行.仿真及实验结果验证了本文所述控制策略在谐波控制精度及系统安全可靠性方面的优势.     

小电流接地系统单相接地与铁磁谐振故障分析

探讨小电流接地系统单相接地与铁磁谐振故障较为简单的分析方法.介绍了小电流接地系统单相接地与铁磁谐振故障的基本特征.分析天生桥一级电厂的一起故障实例,根据故障现象和故障发生后厂用电系统的等效谐振电路及其简化电路,判断该故障为单相接地进一步引发的铁磁谐振故障,且产生的铁磁谐振类型为分频谐波谐振或高频谐波谐振.为了避免类似的事故再次发生,从技术及管理方面提出了相关建议.     

基于无源阻尼改进的并网逆变器电压背景谐波抑制策略

针对LCL型三阶滤波结构的并网逆变器运行时易发生谐振,且当电网电压存在背景谐波的情况下易受畸变电压影响的问题,从无源阻尼方式入手分析了电网电压背景谐波对逆变器工作性能及并网电流波形质量的影响,推导了LCL型并网逆变器抑制电网电压背景谐波的前馈电压函数,在此基础上将原系统的无源电阻虚拟化,解决了无源阻尼的损耗和散热问题,进而实现系统稳定运行的有源阻尼的谐振抑制方法,通过对单相无变压器Heric结构并网逆变器的仿真实验研究,验证了理论分析的正确性.     

基于比例积分与多重比例谐振策略的光伏发电并网逆变器控制技术

在光伏发电并网过程中,并网电流可能存在波形畸变,系统动态特性较差,严重影响电力系统的安全、可靠运行。为有效抑制并网电流谐波污染,提高系统的动态响应性能,提出一种基于比例积分与多重比例谐振策略的光伏发电并网逆变器控制技术。对比例积分电流环控制与多重比例谐振控制的原理进行了介绍,对基于比例积分与多重比例谐振策略的光伏发电并网逆变器控制技术进行了仿真与试验分析,确认这一技术不仅能够提高系统的动态响应性能,而且可以降低并网电流波形中的低次谐波污染。     

基于提升小波变换的光伏谐振检测方法

光伏发电并网系统中多台并网逆变器之间、逆变器与电网之间的交互耦合会引起系统串、并联谐波谐振,严重地影响了电网电能质量,因此光伏发电并网产生的谐振问题亟待研究。针对这一问题,首先建立光伏发电并网系统谐振模型,分析了光伏并网运行时产生的谐振问题。谐振不同于谐波之处在于谐波表现为电流和电压波形产生周期性畸变,而谐振导致的电流和电压畸变是非周期性的。分析了提升小波变换在谐振检测上的应用原理,在此基础上提出基于提升小波变换算法的谐振检测技术,并利用FFT进一步筛选谐振可能所在的频带,得到光伏发电并网谐振的起止时刻以及频带范围。最后通过仿真验证该方法能够有效地检测光伏发电并网系统的谐振问题。     

弱电网下抑制谐振频率偏移的并网逆变器谐波谐振控制策略

弱电网下LCL滤波并网逆变器可能因系统开环截止频率附近的稳定裕度太低而引发入网电流谐波谐振等稳定性问题.基于上述考虑,以单相并网逆变器双闭环控制模型为例,揭示了弱电网下系统谐波谐振产生机理以及稳定裕度与滤波器谐振频率偏移之间的关系,推导了最小谐振频率偏移条件以及最小谐振频率偏移对电流控制器的影响.鉴于此,提出了一种弱电...     

如何正确处理“1＋1”UPS并机系统供电系统与备用发电机间的容量匹配问题（1）

在空管系统用的供电系统中,常采用由"市电 发电机 电力稳压器 UPS并机系统"组成的供电系统的设计方案。在选用110kV·A的柴油发电机来向处于轻载运行条件下的80kV·A"1 1"UPS并机系统供电时,不但无法使发电机组进入正常的工作状态。还可能导致"1 1"UPS并机系统进入"输出停电"的故障状态。面对如何解决UPS并机供电系统与备用发电机之间的容量匹配问题时,常倾向于将由6脉冲整流型UPS所产生的电流谐波"污染"(THDI约为32%)归结为导致发电机的输出功率必须增大的惟一根源。为保险起见,在UPS供电系统的设计中、常采用"过份地"增大发电机输出功率的办法来解决此问题,从而导致机房建设成本不必要的增大。相关的统计和分析表明,可能导致发电机容量增大的因数有:①UPS所产生的电流谐波污染和电压谐波污染;②电力稳压器所产生的开机启动浪涌电流。相关的测试数据表明:导致这台发电机组"异常工作"的主要原因,是来自电力稳压器的"开机启动"浪涌电流,而不是来自UPS并机系统的输入电流/谐波电流。     

基于有源阻尼的并网逆变器多谐振PR控制

由于LCL滤波器对电流高频谐波有较好的滤除效果,被越来越多地用于逆变器并网。针对LCL型并网逆变器固有的控制谐振和并网电流低频谐波含量高的问题,提出一种基于有源阻尼的多谐振比例谐振(PR)控制器,在保证稳定性的前提下,实现对输出电流中特定频率谐波的抑制。理论分析、仿真和实验结果证明所提控制算法能在保证并网逆变器稳定运行的同时,明显降低输出电流中的低频谐波含量,达到提高并网逆变器输出电流电能质量的目的。     

基于阻抗重塑的多并网逆变器并联系统谐振抑制方法研究

多并网逆变器并联系统存在并联谐振问题,且会受到电网阻抗和并联逆变器台数影响导致并联谐振频率点偏移,给该并联系统的控制及稳定运行带来一定的难度。建立了多并网逆变器并联系统的阻抗模型,并根据阻抗重塑原理,采用基于虚拟阻抗的全局谐振抑制方法,通过在公共连接点并联额外的电力电子装置,实时检测公共连接点处谐波电压,采用基于变换器侧电流反馈控制策略,产生一定大小且和谐振频率相关的虚拟阻抗,实现对电网阻抗的重塑以抑制并联系统的谐振。该方法在不改变各个逆变器原有控制策略的情况下,既可以抑制并联谐振,又可以提高整个系统的稳定性。最后,通过仿真验证所研究全局谐振抑制方法的正确性与可行性。     

逆变器多机并联系统双闭环有源阻尼谐波抑制

由逆变器多机并联产生的自身谐振、串联谐振和并联谐振所引起的谐波入网,一直影响着电网电能质量。由此,提出了双闭环有源阻尼谐波抑制控制方式。为验证可行性,搭建了应用该控制方法的系统仿真模型,在Matlab/Simulink平台上分别模拟了1,2,4,6台逆变器在该控制方法下工作的运行结果,并分析了各谐波分量和总电流失真度(THD)。仿真结果表明,采用该方法控制逆变器符合IEEE 929—2000对逆变器多机并联系统谐波抑制的相关规定。     

串联混合有源电力滤波器的新型控制方法

带基波电流旁路通道的串联混合有源电力滤波器为电网电流中的基波成分提供了一个无源通道,因而可以大大降低有源部分的容量.然而,原有的基于Pq理论的控制方法在负载或电网不平衡时,基波旁路通道和逆变器之间会发生基波谐振,使得逆变器仍然会流过大量的基波电流.逐相dq变换法可以完整地将基波或谐波检测出来.文中提出了基于逐相dq变换的控制方法,使得不论电网电压和负载电流是否平衡,基波旁路通道和逆变器之间均不会发生基波谐振现象,逆变器只需承担电网谐波电流和提供谐波电压,提高了系统的性价比.5 kW的模型试验证明了新方法的可行性.     

基于混合阻尼的光伏集群逆变器并网谐振抑制

组串式光伏集群逆变器系统并网后会引发谐振,给系统带来不利影响.为抑制集群并网谐振,建立集群逆变器的数学模型,研究分析了谐振机理与谐振特性,提出一种基于混合阻尼的全局谐振抑制策略.该策略在逆变器电流环中引入电容电流反馈与并网电压比例前馈作为有源阻尼,以削弱并网电流的谐波;在此基础上加入RLC型二阶谐振抑制电路作为无源阻尼,以抑制系统谐振,使集群并网时逆变器输出电流满足并网条件.仿真和实验结果表明,3台组串式光伏集群逆变器采用该策略后,并网电流总谐波畸变率(THD)由10.54％下降至1.97％,有效抑制了并网谐振.     

基于二次注入的配电网接地故障有源电压消弧方法

针对中性点非有效接地配电网中存在的单相接地故障消弧问题,提出了一种基于二次注入的配电网接地故障有源电压消弧方法。该方法通过向配电网中性点注入工频电流来达到单相接地故障消弧目的,确保电网安全稳定运行。注入电流的参考值由二次注入特定电流的方法得到,将注入电流偏差信号通过比例谐振控制器,驱动逆变器开关管产生逆变电流,经滤波电路后注入电网中性点,抑制故障点电压和电流到零。仿真及10kV接地故障实验表明,该方法响应速度快、灵敏度高,能补偿配电网接地故障电流的无功电流分量、有功电流分量及谐波分量,实现瞬时接地故障快速可靠灭弧。     

高次谐波的探讨与技术处理

随着变流技术的发展，电力拖动系统中大量应用变频器、斩波器、逆变器和软起动器等，这些设备在应用中产生多种高次谐波，导致电网电压电流波形的畸变。当变配电系统中采用并联电容器进行无功补偿时，必须考虑谐波的影响，分析谐波源及可能产生的谐波阶次，采取合理的补偿措施避免发生谐振；当电网中谐波导致的电压电流畸变严重时，就需要进行谐波治理，最终将谐波引发的电压电流畸变限制在许可的范围之内。变配电系统设计运行在恒定频率的正弦波电压电流环境中，当负载中存在非线性负荷时，电网中就会产生高于基波频率的谐波电流，它们与基…     

含多馈入直流输电的交流系统谐振特性

针对由6回高压直流输电及特高压直流输电组成的超大规模多馈入直流输电系统共同接入的电网--华东电网,首先分析了12脉动换流器向电网注入谐波的工作机理以及电网谐振发生的原因。采用PSASP程序对上海电网所有500 kV及部分220 kV变电站进行谐振扫描,扫描类型包括正常运行及可能导致电网谐振的故障工况。结果表明：正常运行时,一些变电站存在低次频率的串联及并联谐振频率;而在故障工况下,某些变电站的谐振特性将发生很大改变,将新增针对第8次、11次及13次的并联谐振频率,因此可能与交流系统第7次背景谐波以及12脉动换流器的第11次及13次特征谐波产生谐波放大甚至谐振,从而产生谐振过电压及过电流。最后提出了抑制谐振的措施。     

基于虚拟谐波电阻的微网同步定频电流控制法

孤岛微网同步定频电流控制法具有逆变器间功率均分效果受系统运行参数影响小,抗电压扰动能力强,实现方法简单等优势。但是,其应用于含非线性不平衡负荷的微网时存在电压畸变及不平衡问题。为此,文中提出基于虚拟谐波电阻的同步定频电流控制法,通过引入虚拟谐波电阻,降低逆变器低次谐波频域的输出阻抗,抑制电压畸变及电压不平衡。同时,在并联逆变器间实现谐波电流的合理均分。建立逆变器的输出阻抗模型,依据模型分析发现虚拟谐波电阻会引起谐振并放大高次电压谐波,为此采用有源阻尼控制抑制谐振产生。仿真及实验结果表明所提控制方法可以有效的改善电压波形质量并实现逆变器间谐波电流的合理均分。     

一种新型谐波电流双闭环控制策略

针对有源电力滤波器负载谐波电流的控制,考虑到逆变器开环运行时动态性能差和电流检测所带来的一些误差,可能导致逆变器的输出电流发生过电流而损坏功率器件。在分析注入式混合有源滤波器的基础上,对传统谐波电流单闭环控制增加一个电流负反馈来控制逆变器的输出电流,实现对谐波电流的双闭环控制。保证了逆变器安全可靠运行,提高了整个系统的抗扰性能以及对给定参考谐波电流的跟随性能,仿真结果验证了谐波电流双闭环控制的可行性与优越性。     

弱电网下计及背景谐波的多并网逆变器阻抗重塑谐振抑制方法

弱电网下多逆变器并网系统的谐振问题一直广受关注,当计及背景谐波时,逆变器的电网电压前馈环节引入正反馈通路,将进一步恶化系统的电能质量。鉴于此,提出了一种弱电网下计及背景谐波的多并网逆变器阻抗重塑谐振抑制方法。通过对逆变器的控制环节进行导纳划分,建立基于三分解导纳的多逆变器并网等效模型,并利用模态分析法得到逆变器数量和电网侧阻抗变化时系统的谐振特性。计及电网电压前馈和电容电流反馈环节,对加权电流控制进行改进,并通过公共耦合点并联虚拟导纳对逆变器进行阻抗重塑,以实现对弱电网下系统谐振的抑制。仿真结果表明,所提方法既能极大地减小背景谐波对逆变器输出电流的影响,又能有效地抑制弱电网下多逆变器并网系统的谐振。     

大规模光伏并网系统谐振机理及稳定性分析

在弱电网下或者装机容量增加时,大规模光伏并网系统易引发谐波谐振,危及光伏电站的正常稳定运行。针对上述问题,以大规模光伏并网系统为研究对象,分别从系统阻尼、闭环控制等角度揭示了大型光伏电站和电网之间的谐振机理。研究结果表明:LCL滤波器自身的有源阻尼策略并不会导致大规模光伏并网系统引发谐振,引发谐振的关键因素在于并网逆变器自身的稳定裕度。电网阻抗、装机容量、系统参数设计、控制策略等因素的综合效应可以使并网逆变器在某一特定条件下运行到临界稳定状态附近而引发谐振,谐振将导致入网电流在相应谐振频段产生大量谐波。如果稳定裕度进一步减小,系统将逐步由谐振状态过渡到振荡、发散等不稳定状态。仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。     

基于比例谐振与重复控制的高性能逆变器研究

在分析单相逆变器结构及比例谐振控制算法基础上,根据逆变器的谐波特点,提出一种比例谐振与重复控制相结合的控制策略.通过重复控制的内模原理抑制逆变器输出波形的谐波畸变,与传统的比例谐振控制相比,重复控制引入能有效提高逆变器输出电压电流波形质量,降低系统谐波总畸变率.实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性.