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。     

一种串联侧三相解耦型统一电能质量控制器

传统模块化多电平变换器统一电能质量控制器(MMC-UPQC)的串联部分采用单变换器和三个单相耦合变压器,三个单相耦合变压器在变换器侧成星形联结。该结构使UPQC装置的无法补偿包含有零序分量的电压暂升/暂降。为此提出了拓扑结构改良的MMC-UPQC以改善UPQC的电压暂升/暂降能力。新拓扑MMC-UPQC串联部分采用等效串联的双变换器和三个单相耦合变压器,三个变压器在变换器侧无直接联结,串联部分实现了串联侧的三相解耦。文中分析了新拓扑MMC-UPQC改善电压暂升/暂降补偿能力和提高系统安全性、可靠性的原理。通过仿真研究,验证了新拓扑结构MMC-UPQC的正确性。与传统MMC-UPQC相比,新拓扑结构MMC-UPQC可补偿同时包含正序、负序和零序分量的电压暂升/暂降,并从减小串联变换器交流电流、降低公共直流侧电压和变换器级的冗余运行三方面可提高系统的安全性和可靠性。所提出的新拓扑结构MMC-UPQC适用于大功率应用场合。     

采用能量优化控制策略的串联型电能质量控制器稳态特性分析

利用相量图分析方法对采用能量优化控制策略的串联型电能质量控制器(series power quality controller, SPQC)稳态特性进行了定量分析。选取负载电流相量为参考相量对SPQC进行相量图分析，使各物理量之间的关系更清晰，便于定量求解。根据电源电压幅度与负载功率因数的关系，提出采用能量优化控制策略的SPQC 3种工作模式。分别在电压暂低和电压暂高情况下，对采用能量优化控制策略的SPQC稳态特性进行了详细的定量分析，据此获得了反映电压幅度暂变各种情况下有关物理量之间关系的稳态补偿特性解析式和曲线。仿真和实验验证了该文分析的可行性、有效性及能量优化控制策略不同工作模式划分的正确性。     

动态电压调节器串联补偿电压研究

动态电能质量问题正在给飞速发展的信息技术时代带来巨大的危害。动态电压调节器（以下简称DVR）是解决动态电压问题的有效手段。对这类装置中能量流动和补偿电压控制问题进行了分析。提出了可以补偿电压浪涌和保证最小能量补偿的电压补偿轨迹。并且分析了在考虑补偿装置内阻抗情况下的电压补偿策略。     

无额外直流储能元件的串联型电能质量控制器新型控制策略

对电压幅度暂变的最大补偿时间是串联型电能质量控制器(series power quality controllers,SPQC)重要性能指标。若没有额外直流储能元件,传统的同相位控制或能量优化控制只能提供有限的补偿时间。该文对SPQC提出一种新型控制策略,它在负载电压控制的同时,自动地从电源吸收部分有功功率来补偿其系统损耗,从而提高最大可补偿时间;甚至在没有额外直流储能元件时还具有持续补偿能力。采用负载电流相量为参考相量的新型相量图表示方法,使得SPQC系统内各相关变量之间的关系更加清晰简单。在电源电压幅度暂变和额定状态,分别对系统进行相应的相量图分析,得到采用这种新型控制策略的定量补偿电压幅度、可完全补偿的最大程度电压暂低以及系统的功率流动方式。根据系统能量平衡关系,提出该新型控制策略的一种简单统一实现方法。计算机仿真和原型实验验证了所得结论。     

电能质量国家标准(5)三相电压不平衡标准

电力系统中三相电压不平衡主要是由负荷不平衡,系统三相阻抗不对称以及消弧线圈的不正确调谐所引起的。由于系统阻抗不对称而引起的背景电压不平衡度,很少超过0．5％。一般架空电网的不平衡度或不平衡电压不超出0．5％～1．5％的范围,其中1％以上的情况往往是分段的架空电网,其换位是在变电所母线上实现的。电缆线路的不对称度等于零．因为无论是三芯电缆或单芯电缆,各相心线对接地包皮来说都处于对称的位置。     

单相串联电压质量补偿器控制器的研究

为了抑制系统电压的跌落和消除电压谐波，提出了利用串联逆变器进行电压质量控制。串联逆变器直接耦合结构的使用可以提高系统的效率和补偿性能。文可还提出了通过输出电压直接反馈来控制用户侧电压的新方法。利用经典控制理论的方法建立了串联补偿器的传递函数模型，并且对由瞬时电容电流反馈和输出电压瞬时值反馈构成的双环反馈控制方式进行了动态特性的分析。分析结果表明：采用该方法可以大大提高系统动态特性，有效抑制系统电压的跌落和消除电压谐波。文中还提出了要用6开关智能IPM模块构成的两种实际电路结构，并给出了实验结果。     

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.     

串联型电能质量补偿器的实验研究

串联电能质量补偿器对提高电能质量、减小经济损失具有重要作用。文中介绍了串联型电能质量补偿器的工作原理,并对其进行了实验研究。实验结果表明,串联型电能质量补偿器可有效抑制电网电压中的闪变、波动以及谐波等各种畸变,从而满足电力负荷对供电质量的高要求。     

串联型电能质量控制器全数字控制系统的研制

串联型电能质量控制器是一种可以有效提高用户端供电质量的电力电子装置.本文应用数字信号处理器(Digital Signal Processor-DSP)设计并实现了串联型电能质量控制器的全数字实时控制.实验结果表明所研制的数字控制系统硬件、软件结构设计合理,控制算法快速有效,而其控制的串联型电能质量控制器具有良好的电能质量控制性能.     

串联型电能质量控制器全数字控制系统的研制

串联型电能质量控制器是一种可以有效提高用户端供电质量的电力电子装置。本文应用数字信号处理器(Digital Signal Processor - DSP)设计并实现了串联型电能质量控制器的全数字实时控制，提出了一种适合在定点DSP上实现的空间矢量PWM快速生成算法。实验结果表明所研制的数字控制系统硬件、软件结构设计合理，谐波检测算法和空间矢量PWM算法快速有效，而其控制的串联型电能质量控制器具有良好的电能质量控制性能。     

三相电压型PWM整流器分数阶PID直接功率控制

研究了一种基于分数阶PID控制器的三相电压型PWM整流器直接功率控制方案,在瞬时功率理论的基础上设计了功率内环、直流电压外环的控制结构.由于基于整数阶PI控制器的抗扰性能差且对系统参数变化较敏感,在直接功率控制方法的直流侧电压控制环节引入分数阶PID控制器进行直流侧电压控制,根据系统功率模型采用分数阶控制器频域设计方法设计了分数阶P1D控制器.仿真实验证明,分数阶PID控制方案优于PI控制方案,具有良好的动态性能和较强的鲁棒性,响应速度更快,控制结果更精确.     

电压不平衡下三相4开关有源电力滤波器电流参考值

三相4开关并联型的有源电力滤波器(APF)拓扑简单,开关损耗小、经济效益高,但控制性能易受到电压不平衡的影响,特别是直流母线中点电压不平衡和电网电压不平衡。为抑制该影响,对第1种不平衡情况,通过三相4开关并联型APF建模,推导出直流母线中点电压不平衡对三相4开关逆变器输出特性影响机理,它的存在将影响三相输出对称性,为此提出了一种电容电压差值前馈控制方法,可有效抑制直流母线中点电压不平衡带来的影响;针对电网电压跌落引起的不平衡和短时故障等现象,从APF补偿目标出发,在矢量分析的基础上,提出了一种基于线电压合成的电流参考值生成策略,具有使用传感器少、适合多种不平衡情况的优点。仿真和实验验证了方法的可行性。     

并联电容器、串联电抗器额定电压的选择

一些单位为了提高并联电容器装置的运行安全可靠性，选择设备时预留一定的裕度，如提高所选择电容器的额定电压。这种预留一定裕度的做法不仅会出现无功容量亏损，造成无功补偿的不足，还可能导致某次谐波放大，甚至造成谐波谐振，危及电网的安全、经济、优质运行。文章着重分析并联电容器及串联电抗器额定电压选择不当可能产生的后果，就如何避免提出建议及对策，并总结了并联电容器及串联电抗器额定电压的选择原则。     

并联电容器、串联电抗器额定电压的选择

一些单位为了提高并联电容器装置的运行安全可靠性,选择设备时预留一定的裕度,如提高所选择电容器的额定电压。这种预留一定裕度的做法不仅会出现无功容量亏损,造成无功补偿的不足,还可能导致某次谐波放大,甚至造成谐波谐振,危及电网的安全、经济、优质运行。文章着重分析并联电容器及串联电抗器额定电压选择不当可能产生的后果,就如何避免提出建议及对策,并总结了并联电容器及串联电抗器额定电压的选择原则。     

重庆电网无功电压优化研究

重庆电网低谷时段的过剩无功致使220kV主网电压高达238kV以上，超过调度达标标准(235．4kV)，并影响了下一级电网电压调整。针对此情况，通过计算、分析、试验等方法对重庆电网进行无功优化研究，提出几种方案，综合比较分析最终选取发电机进相为解决方案，并通过试验论证了发电机进相运行调控系统电压的可行性，通过对重庆电厂发电机的进相运行，使重庆220kV电网低谷电压控制在232kV以下，改善了重庆电网运行性能，加强了系统协调稳定，取得了一定的经济效益。     

串联型电压暂变补偿器的准IR控制研究

针对一种无整流器无变压器无储能电容的串联型电压暂变补偿新拓扑,当集总电路带宽较窄并且系统存在与指令信号同频的正弦扰动时,为了使系统更好地跟踪含低频偏移的正弦信号,提出了准IR调节器.相比较之前的PI调节器,准IR调节器具有跟踪效果好、动态响应速度更快的优点.最后利用Matlab仿真对比验证了准IR调节器相对于PI调节器的优点.     

统一潮流控制器( UPFC)在电压稳定性中的应用

采用雅可比矩阵的灵敏度指标探讨统一潮流控制器( UPFC)对电力系统电压稳定的影响,分析装设统一潮流控制器(UPFC)前后整个系统(包括UPFC安装点)的电压稳定性能,并通过系统仿真,表明UPFC能有效地提高系统的电压稳定性.