基于不同检测方法的高压电流互感器误差比较与分析

目前对高压电流互感器的误差检测有多种方法,但缺乏对各检测方法所得误差结果差异性和准确性的比较分析。采用单相检测法检测电流互感器误差、考虑电压对电流互感器误差的影响计算电流误差的综合绝对值、额定电压下检测电流互感器误差3种检测方法分别对高压电流互感器的误差开展检测和比较分析,并对其差异原因进行了理论分析。结果表明,电压会使电流互感器的比差和角差向负方向偏移,当电流较小(特别是20%额定电流以下)时,电压对电流误差影响较大,随着电流增大,其影响逐渐减小直至可以忽略;低压下测得的电流互感器误差在电流较小时不够准确,电流误差的综合绝对值远大于在高压下直接测得的电流误差,对高压电流互感器的误差检测宜采用在额定电压状态下直接测量的方式。     

互感器误差现场检测及其影响因素分析

针对电流互感器和电压互感器的现场误差检测工作,介绍了电流、电压互感器现场误差检测条件,给出了电流互感器和电压互感器误差检测线路和接线方法,并详细分析了电流、电压互感器误差现场检测主要影响因素,指出了互感器误差现场检测结果的处理方法,对电流、电压互感器现场检测提出了有针对性的建议和措施,且对电流、电压互感器现场检测和试验...     

畸变电压下单相电路谐波和无功电流综合检测方法

在现有单相电路基波电流分离法基础上,分析了锁相环相位检测误差和畸变电压对谐波和无功电流检测的影响,得出由锁相环及畸变电压引起的相位检测误差不影响谐波电流的检测,但对谐波和无功电流的综合检测以及直流侧电压调整有影响的结论.提出了一种谐波和无功电流综合检测新方法,采用无锁相环、提取功率角的方式,实现了畸变电压下单相电路谐波和无功电流的综合检测.仿真结果验证了该检测方法应用于有源电力滤波器中的有效性.     

基于谐波解耦的有源电力滤波器控制方法

分析了基于ip,iq原理的有源电力滤波器(APF)控制方法存在稳态误差的原因;提出了基于谐波解耦的选择性谐波电流控制方法。该方法对各次谐波的幅值误差进行PI调节,实现了无差跟踪;同时分析了相位检测误差对谐波检测及直流侧电压控制的影响,通过在反变换中加入补偿相角来补偿相位检测误差对直流侧电压控制的影响。实验证明,基于谐波解耦的APF控制方法可以显著提高APF的电流跟踪控制精度,改善系统的滤波效果。     

基于电压空间矢量的滞环电流控制方法和APF的系统设计

提出了一种基于电压空间矢量的滞环电流控制方法.该方法将相电流误差通过滞环比较器得到3组电流误差矢量,并通过对电流误差矢量和参考电压矢量扇区的判别输出最优电压矢量,从而使电流误差控制在滞环宽度内.该方法能有效地消除相间影响,并且能够在较低的开关频率下有效地限制电流误差,既有较好的电流响应速度,又有较好的电流跟踪性能.设计...     

基于无锁相环的电气化铁道功率平衡装置电流检测方法的研究

针对平衡变压器供电方式下,高速电气化铁道谐波、负序电流引起的电压畸变,指令电流检测过程复杂、延时较长,结果含有误差的缺点,提出了一种无需锁相环电路快速准确地提取指令电流的方法。该方法通过简单的数乘运算提取基波电压,运用同步检测法来准确地检测出指令电流信号的方法,使两供电臂功率平衡,电流对称且与供电臂基波电压同相位,消除无功、谐波及负序电流对三相电力系统的影响。相比传统的带锁相环,基于鉴相原理和瞬时无功功率理论的检测方法,该方法更加简便易行,运算速度更快,且不受电网畸变条件的影响。通过仿真分析,验证了该检测方法在电气化牵引供电系统电压畸变条件下运用的正确性和可行性。     

高压电流互感器容性泄漏误差原理及测试方法研究

高电压电流互感器在额定电压下的容性泄漏电流对互感器的误差有一定的影响。为了准确地测量容性泄漏误差,通过理论推导得到容性泄漏电流产生的机理和其对电流互感器误差影响的模型,提出了一种改进的可以测量微安级泄漏电流幅值和相位的方法,即参考锁相法,分析了施加电压电流测量法和参考锁相法的优缺点,并采用所提方法完成了一台高压标准电流互感器容性泄漏误差测试。通过试验与施加电压电流测量法在各工况下进行比较,验证了理论和测试方法的一致性,但对高准确度等级的高压电流互感器,参考锁相法更实用,研究对高压电流互感器的设计及检测人员有一定的借鉴作用。     

一种STATCOM指令电流检测及控制策略研究

基于瞬时无功理论的静止同步补偿器(STATCOM)指令电流检测法在现有检测技术中得到了广泛应用,但指令电流检测的实时性会受到低通滤波器(LPF)性能与坐标变换的影响。提出采用锁相环(PLL)来获取负载基波有功电流相位,从而构造出等效基波电流,提取出谐波和无功电流的方法。基于该检测算法,提出了相应的直流侧电压控制策略,并进行了近似算法的误差分析。最后,对所提指令电流检测算法以及控制策略进行了仿真和实验验证,结果表明该方法在提取谐波上存在理论误差,但直流侧电压控制的引入使该误差得以消除,不影响STATCOM的正常工作。     

基于电压矢量滞环控制D-STATCOM补偿不平衡负载的控制策略

为了提高D-STATCOM补偿不平衡负载的性能,采用一种基于电压空间矢量的滞环电流控制方法,该方法利用电流误差矢量与参考电压矢量的空间分布,根据控制规则,得出最优控制电压矢量,使电流误差控制在滞环宽度以内,采用空间电压矢量消除相间影响。在降低开关频率的条件下,既有较好的电流响应速度,又能有效限制电流误差,且控制简单,运算量小,易于DSP实现。仿真结果证明了该方法的正确性和可行性。     

基于MATLAB的广义有源电力滤波器检测方法研究

广义有源电力滤波器(GAPF)是一种普遍适用的高性能新型有源电力滤波器.基于广义瞬时无功功率理论,研究了GAPF指令电流检测的p-q-r法.为消除电流检测中电压畸变带来的检测误差,提出采用数字低通滤波器对电网畸变的电压进行滤波,提取其中的基波电压,在此基础上进行谐波和无功电流的检测.本文利用MATLAB/SIMULINK提供的SimPower工具箱对有害电流检测方案进行了建模,以此作为GAPF的指令电流.仿真结果表明,采用该方法能够精确检测谐波电流等分量,消除电压畸变对结果的影响.     

基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法之误差分析

在电力系统中加装有源电力滤波装置是治理系统谐波的有效措施之一,有源电力滤波装置的谐波电流检测精度直接影响谐波补偿的效果.基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测,是目前有源电力滤波装置中广泛采用的检测方法.深入分析了基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测法中各环节带来的谐波电流检测误差,包括锁相环的频率偏差和相位偏差、数值采样和计算延时、低通滤波器特性对谐波检测精度的影响,提出了减少谐波检测误差的若干具体措施,并通过MATLAB仿真验证了分析的正确性和措施的有效性.     

Back-to-back three-level converter controlled by a novel space-vector hysteresis current control for wind conversion systems

In this paper, a novel space-vector hysteresis current control (SVHCC) is proposed for a back-to-back three-level converter which is used as an electronic interface in a wind conversion system. The proposed SVHCC controls the active and reactive powers delivered to the grid by the doubly fed induction machine (DFIM) through the control of its rotor currents. In addition, it controls the neutral point voltage by using the redundant inverter switching states. The three rotor current errors are gathered into a single space-vector quantity. The magnitude of the error vector is limited within boundary areas of a square shape. The control scheme is based firstly on the detection of the area and sector in which the vector tip of the current error can be located. Then, an appropriate voltage vector among the 27 voltage vectors of the three-level voltage source inverter (VSI) is applied to push the error vector towards the hysteresis boundaries. Simple look-up tables are required for the area and sector detection, and also for vector selection. The performance of the proposed control technique has been verified by simulations.     

线电压补偿型动态电压恢复器的双前馈加反馈控制策略

基于线电压补偿的三相动态电压恢复器(DVR),介绍了一种线电压的补偿方法.以单相DVR为例,建立了DVR的数学模型,在此基础上综合分析各种控制策略下的系统传递函数.由分析可知在电网电压和负载电流的影响下,系统始终存在稳态误差.为此提出电网电压加负载电流双前馈和负载电压反馈的复合控制方法,既保持动态响应快速性和系统稳定性...     

Development of a novel commutation method that sharply reduces commutation failure of matrix converters

This paper proposes the safest novel commutation method for a matrix converter. There are two conventional commutation methods which depend on the polarity of the input line voltage (it is called “voltage commutation”) and depend on the polarity of the output current (it is called “current commutation”). However, problem of the voltage commutation is that commutation failure occurs around zero of the input line voltage. It is difficult to detect its polarity due to depending on offset and delay of the sensor. Similarly, the current commutation failure occurs around zero of the load current. A cause of these detection errors are a detection delay and an offset of a sensor. The proposed commutation method combines the input voltage commutation and the load current commutation. Therefore, the proposed commutation method can decrease the commutation failure without high accuracy sensor. In addition, a voltage error compensation based on the proposed commutation method is proposed in this paper. The proposed method can simply compensate for the commutation error of the output voltage and the input current at the same time. The effects of the proposed method are confirmed by experimental results with a 750 W induction motor and a R‐L load. Those results confirm that the proposed commutation can decrease commutation failure. Moreover, the total harmonics distortion of the input current and the output current are 2.6 point and 0.9 point lower than that of the condition without the compensation at 100% output power. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 168(4): 49–57, 2009; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20826     

无锁相环同步坐标变换检测法的硬件延时补偿

针对谐波检测电路遇到的硬件电路延时和锁相环检测误差问题,分析了无锁相环同步坐标变换检测方法对结果的影响,并引入通用瞬时无功理论中的波形相关系数概念,分析了硬件延时对补偿效果的影响,最终提出了一种无锁相环的、考虑硬件延时补偿的改进型同步坐标变换检测法。该方法通过预设同步坐标旋转角速度,避免了锁相环的检测误差,同时在同步坐标逆变换矩阵中引入相位补偿角对硬件延时进行补偿,具有实施简单、适合数字控制、测量准确,且不受电网电压畸变影响的特点。     

有源滤波器空间矢量脉宽调制电流跟踪算法的优化

为提高有源滤波器的电流跟踪性能,针对传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)电流跟踪算法的不足,提出了一种用于并联有源滤波器的SVPWM电流跟踪算法的优化方法。该跟踪算法利用三相相间误差电流的正负来判断空间指令电压矢量所在的区域。与传统SVPWM电流跟踪算法相比,省略了三相电网电压的检测环节,即省略了判断空间指令电压矢量所在区域的复杂运算,从而简化了硬件电路,同时也简化了算法。针对以三相不可控整流阻感负载为谐波源的电路模型,分别采用传统SVPWM电流跟踪算法和所设计的SVPWM电流跟踪算法作为有源滤波器的电流控制方法,进行了滤除谐波电流的实验。     

一种改进的FBD指令电流检测方法研究

在有源滤波器设计中,指令电流的检测是控制与补偿的关键技术环节。在三相电压不对称情况下,由于a相电压与其正序电压之间存在相位差,使传统FBD检测法在提取指令电流时存在误差,针对此不足提出一种改进的FBD检测法,该方法通过瞬时对称分量法检测电网电压基波正序分量的相位,减小了因三相电压不对称而导致的检测误差,同时引入电流平均值理论提取等效电导的直流分量,提高了指令电流检测的动态响应能力。仿真结果表明,基于改进FBD法的有源滤波器能够快速准确地检测和补偿三相不对称系统中的谐波和无功电流。     

基于两相电流差检测的逆变器输出电压补偿新方法

为了提高交流电动机变频调速系统的运行性能,提出了一种新的三相电流极性检测方法,用于对死区和开关器件非理想特性引起的逆变器输出电压误差进行补偿.该方法通过检测A、B两相电流差的过零点,对三相电流过零点进行预测;再根据A、B两相电流差过零时A相电流的极性,得到任意时刻的三相电流极性.这种方法的优点是避开了零电流钳位现象,且不受奇次谐波的影响.根据得到的电流极性对死区和IGBT非理想特性引起的电压误差进行补偿,此方法在异步电动机间接转矩控制系统上进行了实验验证.系统中通过计算误差电压等效时间对三相参考电压占空比进行前馈补偿,文中给出了补偿前后的实验结果对比,实验结果表明,补偿后的性能有了明显提高.