动态无功补偿器的负序分量和特征谐波补偿算法

从能量保持恒定的角度采用直流侧电压控制方法对三相动态无功补偿器进行设计,在三相负荷不对称的情况下。提取三相不对称负荷的基波负序分量,对动态无功补偿器的算法进行了负序分量补偿。同时,通过对稳定谐波源进行谐波分析,提取其特征谐波进行补偿,可以起到补偿无功和谐波的作用。仿真结果表明在不对称谐波源情况下。叠加负序分量补偿后的三相系统电流完全对称,并可滤除负荷特征谐波含量。采用上述算法的动态无功补偿器可以通过对负荷的分析,根据负荷及实际的装置进行控制策略调整。具有较大的工程实际意义。     

考虑负序补偿的角型链式SVG指令电流提取方法

角型链式静止无功发生器(static var generator,SVG)理论上能够进行负序、无功和谐波电流的综合补偿。针对角型补偿器指令电流提取的难题,通过对补偿电路相量图进行几何分析,根据瞬时无功功率理论,推导出dq/Δ变换矩阵。三相电流瞬时值经 abc/dq 变换、滤波,得到两相旋转坐标系下的负序有功电流分量和负序无功电流分量;再经 dq/Δ变换矩阵,可得到角型链式SVG负序补偿所需的相电流指令信号。该变换矩阵可应用于负序补偿系统,也可应用于负序、无功和谐波电流综合补偿系统。所提指令电流提取方法物理意义清晰,算法简单;采用电流瞬时值进行运算,负荷变化时,可实时更新指令电流,动态调节速度快。最后,通过PSIM仿真验证了所提方法的正确性。     

电力系统谐波、负序与无功电流复合补偿策略的研究

基于瞬时无功功率理论,提出了一种适用于三相三线制和三相四线制电力系统谐波、负序以及无功电流的复合补偿策略。数值仿真结果表明,该复合补偿策略的投入使用,可使电力系统综合补偿装置运行在有源电力滤波器和静止无功发生器功能相结合的复合工作模式,从而实现具有不对称非线性负载的电力系统的谐波抑制、无功补偿以及负载不平衡抑制等综合控制任务。     

用于强非线性负荷的瞬时无功与谐波电流检测算法研究

为解决强非线性与类随机性负荷下的瞬时无功与谐波补偿问题,综合应用ip-iq法和p-q法,提出了一种有效的瞬时无功与谐波电流检测算法。该算法适用于任意工况的三相电路,包括三相四线制电路、电压非对称正弦或含有谐波等情况。理论推导和仿真证明了该算法的正确性和有效性。同时,将该算法进行推广,可实现对任意次谐波正序或负序有功、无功电流的有效提取。     

用于强非线性负荷的瞬时无功与谐波电流检测算法研究

为解决强非线性与类随机性负荷下的瞬时无功与谐波补偿问题,综合应用ip-iq法和p-q法,提出了一种有效的瞬时无功与谐波电流检测算法.该算法适用于任意工况的三相电路,包括三相四线制电路、电压非对称正弦或含有谐波等情况.理论推导和仿真证明了该算法的正确性和有效性.同时,将该算法进行推广,可实现对任意次谐波正序或负序有功、无功电流的有效提取.     

三电平模块化智能电能质量补偿装置研究

谐波、无功以及三相不平衡是电力系统中常见的电能质量问题。本文研究了基于三相四线制二极管钳位型三电平拓扑的模块化智能电能质量补偿装置,它可以实现指定次谐波补偿、无功功率和三相不平衡补偿。本文基于瞬时无功功率理论提取三相不平衡及无功补偿指令电流,并结合基于离散傅里叶变换的谐波提取算法,将负载电流中的基波负序电流、零序电流、无功电流和特定次谐波电流分离提取,通过PI控制器和重复控制器的并联,实现在静止三相ABC坐标系下指令电流的直接控制。经实验验证,本文所提的三相四线制模块化三电平智能电能质量补偿装置不仅可以动态补偿系统的无功、不平衡以及谐波电流,而且可以实现不同种类补偿容量的动态设置。     

对三相不平衡非线性和非纯阻性负荷补偿的新方法

本文提出一种能够补偿系统负序、无功和高次谐波电流的方法。对不平衡有源补偿器的基本原理、结构形式和主电路的选择方法进行了研究,并对三相桥式不平衡有源补偿器进行了实验研究。     

同步测定法用于不平衡三相电力系统中无功和谐波电流的补偿

介绍了同步测定法在不平衡三相电力系统无功和谐波电流补偿中的应用，阐述了采用等功率、等电流、等负荷电阻原理的３种不同测定途径。导出了计算公式，编制了计算算法。通过仿真证明了同步测定法对于不平衡三相电力系统中无功和谐波电流的补偿是有效的，并可使线路损耗最小。     

基于序分量法的D-STATCOM直接功率控制策略研究

将基于序分量法的P-DPC引入到配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)的控制研究中,来解决传统预测直接功率控制策略只可控制补偿负荷无功功率的问题。将电网电压不对称因素考虑在内,利用瞬时对称分量法对各个采集电气量进行序分解,构建正、负序等效电路。无功和三相不平衡负荷补偿时,根据序网络等效电路分别推得正、负序功率预测模型。基于正序功率预测模型的P-DPC算法控制D-STATCOM补偿负荷无功,而基于负序功率预测模型的D-DPC算法控制补偿负荷所需负序电流。两种算法相互牵制,严格控制了D-STATCOM的输出电流,消除了装置在电网电压不对称时可能产生的过流威胁,实现了负荷无功和平衡化补偿。仿真结果表明,不论电网电压对称与否,该控制策略都能良好地补偿负荷的无功和负序电流,确保电源侧三相电流平衡且单位功率因数运行。     

动态无功补偿器的负序分量和特征谐波补偿算法

从能量保持恒定的角度,采用直流侧电压控制方法,对三相动态无功补偿器进行设计。抑制通过对稳定谐波源进行谐波分析,提取其特征谐波进行补偿,可以起到补偿无功和谐波的作用。仿真结果表明,在不对称谐波源情况下,叠加负序分量补偿后的三相系统电流完全对称,并可滤除负荷特征谐波含量。采用上述算法的动态无功补偿器可以通过对负荷的分析,根据负荷及实际的装置进行控制策略调整,具有较大的工程实际意义。     

面向不平衡负荷补偿的SVC的研究

首先结合基于瞬时无功功率理论的负序和无功综合补偿的策略来实现对不平衡负荷及负荷的功率因数进行补偿,然后通过改进负序和无功综合补偿方法来改善过补偿问题。     

单相光伏并网逆变器瞬时电流检测与补偿控制

为拓展单相光伏并网无功补偿功能,实现单相并网系统无功和谐波电流的精确检测和补偿,提出一种改进的新型瞬时无功与谐波电流检测及补偿方法。该方法以瞬时无功理论为基础,推导出单相并网逆变器瞬时无功控制规律,可以简便、快速地分离所需电流分量;并结合无差拍理论,给出基于无差拍控制的单相并网逆变器的脉宽调制（PWM）算法,可以对瞬时谐波及无功电流进行补偿。将该控制策略应用于单相光伏并网系统,使光伏并网系统除提供有功功率外,同时兼备无功与谐波补偿功能,增强了光伏并网功能。     

A novel control method for series hybrid active power filter working under unbalanced supply conditions

In this paper a new control algorithm for a Series Hybrid Active Power Filter (SHAPF) is proposed. With the proposed control algorithm, the series active power filter simultaneously compensates for source voltage unbalance and source current harmonics generated by non-linear loads. The proposed control algorithm is based on the generalised instantaneous power theory where the instantaneous inactive power is represented as a second order tensor. The reference voltage is directly associated with three-phase instantaneous voltages and currents and are separated in three-phase co-ordinate systems. Therefore, the calculation of the compensation reference voltage is much simpler than the other available control algorithms. It can be applied for both voltage and current harmonic generating loads connected across balanced and unbalanced source voltages. The mathematical formulation of the proposed control algorithm with its applications to SHAPF is presented. The validity of the proposed control algorithm is verified with extensive experimental study and results are reported.     

含非线性及不平衡负荷的微电网控制策略

微电网中非线性不平衡负荷将增加电压不平衡度、增大总谐波崎变率,影响微电网电能质量.文中提出一种基于dq坐标瞬时功率理论的补偿算法,根据测量的非线性不平衡负荷瞬时电流和通过滤波算法得到或设定的其他电源提供的电流,计算分布式电源电压源逆变器(VSI)的参考电流.在补偿算法中增加倒下垂控制,实现微电网不同运行模式间的平滑转换...     

电网的无功及三相不平衡综合补偿研究

电力系统无功功率补偿不足会引起功率因数下降,而三相功率不平衡则会影响到用电设备的安全。此问题在不十分严重的情况下未引起人们足够的重视。基无功补偿的原理,作提出了一种新的综合补偿方法,在用它补偿无功功率的同时,三相不平衡也得到了改善。仿真和实际运行表明,此方法是有效的。此外,还介绍了一种对补偿电容器的人工神经网络控制方法。     

General theory of average power for multi-phase systems with distortion, unbalance and direct current components

An approach to the instantaneous power theory for multi-phase systems with distortion, unbalance and direct current components and in which each wire resistance could take any value was derived in a companion paper through the properties of linear algebra in vector space. Extending the linear algebra that was applicable to instantaneous components only, an approach is developed now that is valid also in the average power domain for any m-wire system with wires of any resistance under conditions of distortion (non-sinusoid), unbalance and dc offset. The approach demonstrates a clear link between instantaneous power and average power in both mathematical derivation and interpretation. The result of the analysis is a calculation method for apparent power and power factor that is quick and simple. The calculation distinguishes compensation that can be provided by energy transfer between phases from the compensation requiring energy storage.     

基于粒子群优化算法的孤岛微电网电压不平衡补偿协调控制

微电网系统孤岛运行条件下,其系统电压完全由网内众微电网逆变器协调运行提供支撑,微电网逆变器控制性能将决定网内供电电压质量的优劣。考虑到微电网中大量单相负荷的存在,系统负荷实则通常表征为不平衡,容易引起系统电压的不平衡。针对这一问题,以同时兼顾微电网逆变器端口电压及公共连接点(PCC)电压不平衡度控制为目标,从分析电压不平衡机理入手,提出一种基于粒子群优化算法的负序电压补偿算法。补偿算法以逆变器端口电压和PCC电压不平衡度作为约束条件建立目标函数,同时考虑逆变器间的环流问题,在实现逆变器端口及PCC电压不平衡控制的同时减小逆变器间的环流。最后,分别基于MATLAB及某电力电子实时仿真平台搭建了系统仿真模型和半实物实时仿真模型,仿真及实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

牵引变电所群贯通供电系统负序补偿模型及控制策略

针对牵引变电所群贯通供电系统存在的三相电压不平衡问题,提出一种基于三相变压器与静止无功发生器(SVG)的负序集中补偿方案及控制策略.首先,根据牵引变压器的功率变换关系及不同的负荷情况,推导了2种模式下补偿装置对牵引负荷的补偿功率通用表达式.根据中国的电能质量标准,提出了以负序满意补偿为目标的双限值补偿方案,方案包括了模式选择方法、SVG容量配置方法及SVG运行方法.根据补偿方案,设计了带有模式判别的SVG双闭环补偿控制策略.然后,采用牵引变电所实测数据对补偿方案进行验证,证明了方案具有良好的补偿效果,与全补偿方案相比,所提方案需要的装置容量更小.最后,通过仿真证明了控制策略对负序补偿的有效性和较快的响应速度.     

电力系统瞬时功率理论比较研究

为深入分析电力系统中广泛应用的功率理论,由三种主要的瞬时功率的定义出发,详细分析了各种瞬时功率理论的特点。同时,结合基于不同功率定义的有源滤波补偿策略,分析功率理论对补偿效果的影响。结果表明：传统瞬时功率理论适用于全局补偿;改进（广义）瞬时功率理论较适用于精确补偿的场合;p-q-r理论满足能量守恒,能用于独立无功补偿场合。     

用于不平衡负荷的D-STATCOM数学建模与系统仿真

不平衡负荷无功补偿及分相控制的配电系统用静止同步补偿器(D-STATCOM)动态性能好、谐波含量小、功率密度大,可实现无功功率的实时、就地以及不平衡负荷平衡化补偿。为研究其特性和在系统中的应用,首先定义了二值逻辑开关函数,分别建立D-STATCOM在abc三相坐标系下的微分方程与传递函数动态数学模型;然后根据瞬时无功功率理论建立了不平衡负荷指令电流检测系统与D-STATCOM的直接电流控制方式;最后分别基于数学模型及装置器件模型,应用不平衡负荷指令电流检测方法与直接电流控制建立D-STATCOM双闭环系统,在三相四线制配电系统中对D-STATCOM系统的静态、动态性能进行了仿真分析。仿真结果验证了所建数学模型的正确性以及指令电流检测系统和直接电流控制方式的有效性,表明用于不平衡负荷动态无功补偿的D-STATCOM具有良好的动态性能与静态补偿效果。