三相四线统一电能质量调节器的控制策略

针对电网输入电压的不平衡、非正弦及负载的不平衡、非线性特性,提出了一种基于三相静止坐标系下的三相四线统一电能质量调节器（UPQC）的协调控制策略。该策略将UPQC的串联变流器控制为基波正弦电流源,而并联变流器控制为基波正弦电压源,从而实现了三相四线UPQC对电能质量的综合控制能力,既改善了电网侧的电能质量问题,实现了电网输入电流的正弦及单位输入功率因数,也改善了负载侧的电能质量问题,实现了负载电压的平衡、额定及正弦。10 kVA系统实验装置的实验结果表明了该控制策略的有效性。     

三相四线制下UPQC的研究

目前对统一电能质量控制器（UPQC）的研究主要集中在三相三线制系统中。然而,采用三相三线制主电路的UPQC无法消除零线电流,导致零线电流流入电网而造成污染。文章设计了一种三相四线制统一电能质量控制器（UPQC）,主电路采用引出直流侧中点三桥臂的结构方式,解决了负载的零线电流问题。详细介绍了它的工作原理、补偿分量的检测方法和UPQC的控制方法。利用MATLAB对该系统进行了仿真,结果表明该三相四线UPQC能够对电网侧和负载侧的电能质量进行综合补偿,且具有良好的补偿性能。     

基于改进d-q-0变换的UPQC中串联变流器研究

用于配电系统中的三相四线制统一电能质量控制器(Unified Power Quality Conditioner,简称UPQC)是为了解决敏感用户端供电电压的电能质量问题和用户侧电能质量问题而研制的一种功能全面的有源电力滤波器(APF).重点研究了UPQC中串联部分电压畸变的检测方法以及控制策略,并通过实验对常见的电压跌落进行补偿.结果表明检测方法是正确、有效的.     

三相四线UPQC直流侧电容电压波动机理及抑制方法

当三相四线统一电能质量调节器(UPQC)工作于不平衡及非线性条件下时,直流侧电容电压波动不可避免,将直接影响串、并联补偿器的正常变换,进而影响UPQC的补偿性能.文中详细分析了这种波动不可避免的因为,提出了直流电压调节系数的概念,推导出其表达式,分析了利用其消除电容电压波动影响的原理,并将其作为抑制直流侧电压波动的措施应用于带负载电压前馈的并联侧直接电流控制策略和串联侧双闭环控制策略.实验结果表明,采用这种方法可以抑制直流侧电容电压波动对串、并联补偿器的影响,与未加入此种抑制措施的控制策略相比,UPQC的补偿性能得到了提高,表明了这种措施的有效性.     

一种新型无差拍UPQC预测直接控制策略

针对统一电能质量调节器（unified power quality conditioner,UPQC）传统线性控制算法中存在多个PI控制器及PWM调制环节,导致系统参数整定困难、结构复杂的问题,提出一种新型无差拍UPQC预测直接控制策略。推导并建立同步旋转坐标系下UPQC串、并联侧预测直接控制模型;基于无差拍控制原理与有功功率平衡原则构建了串联侧给定电流产生机制,实现了直流侧电压的无差拍控制和网侧电流的预测直接控制;基于无差拍控制原理与负载侧电压恒定原则构建了并联侧给定电流产生机制,实现了负载侧电压的无差拍预测直接控制。仿真与实验分析结果表明,所提算法无PI和PWM调制环节,有效简化了控制系统结构,并提高了系统的动态性能及补偿效果。     

基于超级电容器储能的UPQC工作条件及控制策略

为处理常规统一电能质量调节器(UPQC)难以解决的电源瞬时中断或电压暂降较深的问题,提出利用超级电容器储能系统(SESS)构成UPQC的直流储能单元。针对基于SESS的UPQC拓扑结构,研究UPQC单元优化配置的影响因素和目标函数,得出UPQC系统级功率流协调控制的最佳工作条件;分析SESS的主电路结构特点和性能,确定储能单元的容量和SESS控制策略;根据UPQC串、并联变流器的工作要求,提出基于PI控制和重复控制的UPQC单元级控制策略。仿真与实验分析结果表明,所提出的拓扑结构和控制策略在达到电能质量治理目标的同时,实现了UPQC串、并联变流器以及SESS协调控制。     

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。     

三相电源系统电能质量调节器的研究

通过对电能质量调节器结构原理的分析,提出一种新颖简便的电能质量调节器同相控制策略。与传统控制方法不同的是,该电压补偿指令采用等幅波形,而每相电流补偿指令则是单独辨识的。在设计过程中分析了系统参数的选取要点,并在三相系统中进行了负载突变、负载不平衡的仿真试验,验证了该设计的先进性和可行性。     

基于UPQC的三相电流平衡补偿控制

统一电能质量控制器(UPQC)控制单元中既要控制静止同步无功补偿器(STATCOM)又要控制静止同步串联补偿器(SSC),灵活性和速动性降低且成本较高。对UPQC补偿装置进行具体的修改,UPQC的补偿原理主要是通过SSC交流侧输出一串联的电压以改变负载的实际工作电压,对STATCOM部分不要实施控制,故将UPQC中STATCOM部分的全控型电力电子器件换成二极管,从而得到了UPQC装置。以广东某一变电站为例,计算并用Matlab进行了仿真,结果表明,该补偿装置提高了控制的灵活性和速动性,且降低了成本。     

三相四线制下串联混合型滤波器的研究

提出一种应用于三相四线制的串联混合型滤波器结构及相应的基波电流控制策略,无需对谐波进行检测,且可使有源滤波器对各次谐波电流呈较大的阻抗,而对流过的基波电流无影响。同时设计了负反馈控制电路,解决了系统的稳定性问题。阐述了串联混合型滤波器的滤波原理与控制方法。应用MATLAB软件对三相四线制电力系统进行了仿真研究,结果表明所提出的控制策略是正确的。整套装置具有结构简单、检测方便、滤波效果好、系统稳定的优点。     

矩阵式变换器在电源异常时的运行性能分析

矩阵式变换器是一种直接型的三相交流-交流电能变换装置.由于不具有直流储能环节,其输入侧电源的异常情况直接影响到输出侧的性能.本文根据矩阵式变换器的工作原理,从理论上分析了变换器在输入侧电源电压幅值不平衡和波形非正弦两种情况下的输出特性,讨论了输入侧电压变化对输出电压和电流中谐波成分的影响.分析了输入侧电源瞬时断电时矩阵式变换器的运行特性.按照上述三种异常情况,在一台2.7kVA的矩阵式变换器样机上进行了实验评估.     

UPQC的双向多功能补偿特性及其实验研究

随着电网中越来越多非线性负载的投入使用,电能质量问题日益严重。本文研究了基于双变流器结构的通用电能质量控制器,它具有能对来自电网侧和来自负载侧两个方向上的多种电能质量问题进行补偿的特性。文章对其系统结构、工作原理及实现双向多种补偿功能的控制方法进行了探讨和分析,并通过充分的实验分析,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。     

百兆乏角型STATCOM的分相控制策略

南网永富直流输电工程富宁换流站静止同步补偿器(STATCOM)工程采用3套角型35 kV/100 Mvar等级换流器,以提高弱交流电网下的电压稳定性,加快N-1故障后的直流恢复速度。为提高不对称故障下的电压支撑能力,STATCOM需具备分相控制功能。提出一种基于同步旋转d,q坐标系的电流分相控制策略,可有效实现对STATCOM输出电流的分相精确控制。结合工程应用,采用了电压外环的分相控制策略,可有效实现对500kV各相电压的分相调节。同时针对角型STATCOM的角内3次谐波环流问题,提出了相应的抑制策略。     

基于Yd连接的三相有源桥双向DC/DC变换器

在传统单相DC/DC变换器及基于Yd连接的三相DC/DC变换器的基础上,对基于Yd连接的三相DC/DC变换器拓扑结构进行了理论分析,并采取相应的控制策略抑制因三相电感存在差异导致的三相电流不平衡,最后搭建了实验平台,验证了理论分析的正确性和该拓扑结构的可行性。     

恒频电流跟踪PWM AC/DC变流器基准正弦电路的设计

基准正弦电路对恒频电流跟踪PWM AC／DC变流器的可靠工作起着极其重要的作用。本文研究了一种采用数字化技术,实现与电网电压同步的基准正弦电路的原理,给出了电路关键参数的设计原则。电路简单实用,在实际应用中取得了良好的使用效果。     

三桥臂4线制PWM整流器控制策略研究

为实现三桥臂构成的4线制PWM整流器三相输入电流的平衡、正弦,以及直流母线两组电容电压的平衡,提出了一种基于三相静止坐标系下的三相输入电流独立控制策略,指出了电流控制器设计中要注意的问题,并分析了直流母线两组电容电压不平衡的原因,提出了一种简单的抑制方法.实验结果表明所采用的控制策略是有效的.     

江陵换流站高压电容器组不平衡电流调整试验

在江陵换流站站系统调试前,对交流滤波器和并联电容器中的高压电容器组进行了低压加压试验。根据试验结果对不平衡电流偏大的电容器组各臂电容值进行了调整。在实际调试送电后电容器组的不平衡电流均在允许范围内。     

含多变流器的微电网建模与稳定性分析

传统电力系统稳定性分析主要针对发电机进行建模,而微电网的稳定性分析需基于变流器进行建模,这种本质的区别使微电网必须重新确立适用于其稳定性分析的模型。文中根据变流器的控制特性将其划分为电压源和电流源2种类型,采用状态空间法建立了基于多变流器微电网的小信号模型,并通过节点功率计算法计算了其自治系统表达式,采用计算自治系统根轨迹的方法得到了微电网中参数与稳定性的关系。通过对比微电网系统时域仿真结果与文中的稳定性分析结果,说明了所建立模型的正确性。     

一种新颖的统一电能质量控制器控制策略

本文详细分析了统一电能质量控制器的工作原理、数学模型及在两相同步旋转坐标系(SRF)中的控制系统。通过采用所提出的控制策略 UPQC 可以在电网电压有谐波、输出带非线性负载的情况下实现功率因数为1的正弦电流输入、负载端电压为与电网电压同相的额定正弦电压。