并联型有源电力滤波器限流补偿策略研究

分析了系统突变情况时并联型有源电力滤波器(APF)发生过流的状况,从参考电流角度提出了截断限流和比例限流2种控制策略。前者将原参考补偿电流作比较限幅处理,得到新的参考电流;后者比较上周期参考补偿电流及APF最大允许补偿电流,得到一比例系数,参考该系数,得到本周期内新的参考电流。这2种方案都只对参考电流进行处理,控制实现简单,能充分利用APF的补偿能力,使小容量APF可安全运行于大谐波容量的系统中。就实现的复杂性、安全性及补偿效果而言,前者优于后者。最后,通过仿真研究验证了2种方案的可靠性和有效性。     

多台并联型APF联合补偿协调控制

针对大容量有源电力滤波器(active pow er filer,APF)实际应用困难,从参考电流角度提出截断限流策略,确保多台APF联合运行的安全可行。根据APF补偿极限,提出补偿容量按比例分配的原则,达到大容量APF多补偿,小容量APF少补偿的目标。设计了由上层控制器进行协调控制的APF投切控制策略,保证能根据实际负荷谐波电流投切APF。最后,通过大量的仿真验证了截断限流补偿和补偿容量按比例分配的有效性,以及协调控制策略在多台APF联合运行中的可行性。     

一种新型多目标串联型短路限流控制器的研究

提出一种串联型短路限流控制器,采用背靠背换流器与限流电抗器串联的方式,在系统未发生短路故障时,背靠背换流器可以实现电压补偿、谐波抑制等功能,当发生短路时,将换流器切出,使短路限流电抗器工作。分析了电路的拓扑结构和控制原理,采用完全补偿法对电压进行补偿,采用电源电流检测法滤除系统中的谐波,然后用PSCAD进行了仿真和实验验证。     

指定次谐波补偿并联型有源滤波器电流重构限流策略

针对有源滤波器指定次谐波补偿时负载谐波电流突增导致有源滤波器过流的现象,在并联型有源滤波器传统比例限流的基础上,提出了一种谐波电流重构的限流策略。本策略首先利用滑窗迭代FFT的方法,求出指定次谐波电流的幅值与相位,然后通过指定次谐波电流的叠加重构出被补偿的谐波电流,重构电流与比例系数之积作为新的参考电流参与并联型有源滤波器的控制。此方法可充分利用并联型有源滤波器的补偿能力,实现并联型有源滤波器的准确限流,并能使并联型有源滤波器在超出其补偿容量的系统中安全运行。仿真和试验结果验证了本方法的正确性与有效性。     

基于d-q变换的有源滤波器并联运行分析

针对大功率的非线性负载工作时产生的谐波和无功电流,研究了采用多组有源滤波器并联运行对谐波和无功电流进行补偿的方法。采用d-q变换方法,研究了有源滤波器的电流检测和控制算法,并建立了有源滤波器的参考电流的限流算法的研究模型,提出了比例限流和门槛限流2种限制参考电流的算法。在此基础上提出了一种适合多组有源滤波器并联运行的控制策略。最后对所提出的限制参考电流和多组有源滤波器并联运行的控制策略进行了仿真,通过仿真分析可知所提出的限制参考电流的方法可以限制有源滤波器的补偿电流,从而实现多组并联运行,提高了有源滤波器的整体补偿容量。     

城市轨道交通用限流式直流断路器原理研究

为解决城市轨道交通用直流牵引系统故障短路电流峰值大、开断寿命低、维护成本高的问题,提出了一种限流式直流断路方案.研究了电流基于电弧电压自然转移的原理;根据系统参数建立仿真模型,仿真了不同故障电流情况下的限流开断性能,验证限流式直流断路器的功能;将该直流断路器方案与其他四种典型的直流断路器进行了对比分析.研究结果表明:提出的限流式直流断路方案可实现3 ms故障电流截断、快速重合闸功能,并采用先限流后开断的方式,降低故障开断电流,提高了开断寿命.     

超导限流储能系统的原理与有源限流仿真

基于限流集成原理与储能集成原理,共用一个超导磁体,将桥路型超导故障限流器(BSFCL)与超导储能系统(SMES)集成于一体,构成了超导限流储能系统(SFCL-MES).该系统解决了桥路型故障限流器不能限制故障电流稳态值以及超导储能在系统故障时的补偿容量过大的问题.所提出的SFCL-MES既可以限制故障电流峰值和稳态值,也可以补偿系统电压,提高了超导磁体的利用率.文中分析了SFCL-MES的有源限流的原理,给出了它的有源限流等效模型.在此基础上,提出了SFCL-MES的有源限流的2种实现方法:有源电阻限流和有源电压限流.在PSIM上对SFCL-MES有源限流的各种方式进行了仿真.仿真结果验证了它的可行性.     

并联有源电力滤波器并列运行控制策略研究

针对大容量非线性负载谐波补偿问题,采用多台并联有源电力滤波器（APF）并列运行提高系统补偿容量。对多台APF联合运行的协调控制方案进行研究,采用比例和截断的限流方法,保证了每台APF的安全可靠运行。最后提出一种基于级联的分次谐波并列补偿方案,仿真和试验结果表明有优良的谐波补偿效果。     

低压断路器中的限流新技术

介绍了低压塑壳断路器中的传统限流技术,分析了传统限流机构动作时的电压、电流变化及熄弧过程,指出传统限流塑壳断路器正朝着中等限流效应型和高限流效应型方向发展,并对传统限流机构的最新技术作了介绍与分析。同时,介绍了近年来发展起来的两种新的限流技术,即VJC技术和绝缘屏幕分断技术,以及这两种限流新技术在塑壳断路器应用的特点。     

多目标控制并联型短路电流限制器研究

提出一种基于多目标控制的调控装置,用于电力系统的动态无功补偿、谐波抑制和短路限流。基于三相背靠背变流器及相关多目标控制技术,对负载和限流电抗器进行无功补偿和谐波抑制,在系统发生短路故障时,应用限流电抗器抑制短路电流。应用EMTDC/PSCAD仿真软件对该控制策略进行了仿真,并通过实验验证了该控制的理论原理,该装置已在实际工程中得到良好应用。     

逆变电源直流双电源限流切换的控制方法

船用逆变电源要求主备电电源快速切换,当主电失电后,快速切换到备电,切换过程中冲击电流不宜过大。根据该要求,提出了接触器常规切换控制和Buck峰值电流控制两种快速限流切换方法,阐述了其工作原理与设计方法,分析了其优缺点。仿真及实验验证了理论分析的正确性。经过分析及实验验证,Buck峰值电流控制切换方法因其体积小、切换速度快,输入电流可控等优点,具有较好的应用前景。     

最大电流均流技术及应用

针对平均电流均流法的不足,分析了最大电流均流法及其均流控制;为了实现模块化电源系统的支路限流功能,提出了一种电压环和限流环互补式自动选择工作的限流最大电流均流控制方案,并对其进行了理论分析.通过两模块电源系统的实验对该控制方法进行了验证.     

基于MMC子模块两级主动控制的直流短路限流方法

模块化多电平换流器(modular multilevel converter, MMC)直流侧故障后短路电路急剧上升,严重影响直流电网安全。为限制故障电流,提出一种基于子模块两级主动控制的直流短路限流控制方法(submoduletwo-stage active control,STAC),通过两段故障检测判据和预设最大短路电流,构造关于直流电流的分段函数K,其输出决定减投子模比例,故障后降低直流电压抑制短路电流,同时设计适应于不同运行条件换流站MMC的控制参数,并且仅通过控制动作限流不产生额外成本。STAC不影响系统正常运行,限流过程维持功率传输。最后在四端直流电网中对STAC限流效果及其性能进行仿真分析。结果表明,所提限流方法能有效抑制故障电流,流经直流断路器故障电流降低49.7%,桥臂电流峰值降低23.15%,故障后100 ms恢复直流电压。     

多台并联型APF联合补偿控制及工程应用

针对大容量有源电力滤波器(active power filer,APF)实际应用困难,采用截断限流补偿控制方法,使得单台小容量APF能安全运行于大谐波容量系统中,不过流并发挥补偿作用.在此基础上对输出滤波器的参数设计和多台有源电力滤波器实际工程应用问题进行研究.通过两台有源电力滤波器并联运行,验证了该控制策略和系统设计的可行性.     

不同接入方式下限流电抗器参数计算方法研究

为了限制短路电流水平,电力系统中多采用线路中串联限流电抗器的方法来限制短路电流,限流电抗的参数直接影响到短路电流水平。通过计算系统需要接入的电抗值,选择合适的电抗器参数,可以使短路电流保持在供电系统能够接受的范围。针对电力系统中限流电抗器的两种不同接入方式,对包含限流电抗器的配电网短路过程进行分析,根据不同接入方式下系统短路暂态过程中电流变化规律,结合故障时系统能够承受的最大电流水平,计算出限流电抗器需要提供的阻抗值,推导出限流电抗器参数阻抗值选择计算方法。结果表明在不同接入方式下,所需接入的电抗值不同,经故障限流器接入时,电抗器接入系统时间滞后于短路发生时间,因此为了获得相同的限流效果,需要选择阻抗值更高的限流电抗器。     

有源电力滤波器指定次谐波补偿优化限流策略研究

为保障有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)在超过其额定容量的工况下稳定运行,提出了一种基于负载谐波电流重构的限流策略,实现有源滤波器输出指定次谐波电流的精确限流。根据补偿后电网电流总谐波畸变率(THD)最小原则构建补偿结果的评价体系,通过对电流重构波形中各次谐波含量的调整,提出了一种有源滤波器的最优补偿方案。最后利用半实物平台进行了相关实验,对比分析了负载电流在稳态和动态下,谐波电流重构与传统方法的限流与补偿效果,验证了所提重构补偿方案的正确性与优越性。     

新型动态电压恢复器对短路故障电流主动调节的研究

提出在动态电压恢复器(DVR)系统的串联逆变器交流输出端增设反并联晶闸管支路的拓扑,以实现动态电压补偿功能与故障电流限制功能。分析所提拓扑的故障电流限制功能机理,建立其运行数学模型;在限流功能动态过程分析基础上,提出一种通过调整晶闸管触发相位角的故障电流调节方法,给出限流阻抗的调节范围,从而解决限流阻抗与电网原有过流保护的配合问题;最后,采用PSCAD/EMTDC仿真软件和实验室样机,验证所提拓扑及控制方法的正确性。     

多功能串联补偿器虚拟阻抗柔性限流及其运行机理

针对短路故障时冲击电流的柔性控制,提出了一种自适应虚拟阻抗柔性限流的多功能串联补偿器MFSC(multi-functional series compensator)拓扑结构及控制策略。分析其在正常运行和不同类型短路故障时的工作状况及模式切换过程,阐述三相四桥臂串联逆变器中引入虚拟阻抗的控制方法,建立短路故障数学模型,并给出虚拟阻抗和晶闸管支路限流阻抗参数设计方法。仿真及实验结果表明,MFSC能有效抑制不同类型短路故障电流,故障发生后,虚拟阻抗控制可实现电能质量补偿模式与限流模式间的平滑切换,实现故障电流与继电保护整定值相配和。     

限流式统一潮流控制器的启停控制策略

限流式统一潮流控制器(UPFC)可以有效避免串联变换器因系统短路电流冲击而损毁。针对限流式UPFC已有功率控制策略的不足,建立了含限流式UPFC的系统模型,提出了基于线路电流控制的功率控制策略。分析了限流式UPFC的启停过程,给出了完整的启停控制方案。启动阶段接入限流电阻以防止直流电容充电电流过大而导致过电压和过电流损坏。停机时通过并联变换器释放直流电容的一部分能量从而降低放电电阻的设计要求。PSCAD/EMTDC软件的建模与仿真结果证明了基于线路电流控制的限流式UPFC功率控制策略具有良好的动态和稳态性能,同时也验证了启停控制方案的合理性和有效性。     

基于电压补偿原理的超导储能一限流集成系统

基于电压补偿原理，将串联式超导储能系统和限流电抗器集成起来，提出了一种超导储能-限流集成系统（SMES-CL）。该系统不仅解决了限流电抗器带来的稳态无功压降问题，而且解决了串联式超导储能系统保护困难的问题。它既可以快速自动投入限制故障电流以保护整个变电站和自身，还可以对系统进行功率补偿以提高电能质量。文中分析了SMES-CL的集成结构，对于它的工作原理，包括稳态补偿原理和故障限流原理进行了讨论。在一个SMES-CL模型样机上进行了试验，验证了它的有效性。