基于转速自适应控制的旋转潮流控制器功率调节方法研究EI北大核心CSCD

针对分布式电源接入引起的功率波动与潮流不均衡问题,旋转潮流控制器(rotary power flow controller,RPFC)通过伺服电机调节旋转角的大小,输出幅值与相位连续可调的串联电压,实现有源配电网的功率调控,具有控制方式灵活、调节精度高和可靠性强等优点。该文首先根据RPFC的工作原理建立其数学模型。其次,提出RPFC功率解耦控制方法,即根据线路有功与无功功率的目标值分别计算出RPFC输出电压的dq轴分量设定值,实现输出电压对线路功率的闭环解耦控制。接着,针对RPFC接入后存在输出功率周期性震荡的问题,采用旋转角转速自适应的调节方式,即将输出电压dq轴分量合成并转换为两个旋转角的参考值,并根据旋转角偏差,对RPFC伺服电机的占空比进行量化计算,从而对两个旋转角的转速进行协调控制。最后,通过仿真验证该控制方法的正确性,并研制一台40kVA的RPFC装置样机,通过在单回与并行线路场景下的实验验证RPFC在不同工况下功率精确控制和潮流均衡调控的可行性与有效性。     

二倍频功率解耦的升降压型无桥PFC变换器EI北大核心CSCD

AC-DC变换器需加入有源功率因数校正(power factor correction,PFC)电路来减少网侧电流谐波。传统Boost型PFC电路因其升压特性而无法使输出电压宽范围变化。该文采用一种升降压型无桥PFC变换器,通过切换升压通路和降压通路实现电压宽范围输出。为进一步减少网侧电流谐波,采用变载波调制,通过改变升压载波和降压载波的分配比例使其随输出电压变化而变化,相比于定载波调制降低网侧电流总谐波失真值。针对单相PFC电路存在二倍频功率需在输出端并联大电解电容的问题,文章利用双向Buck-Boost电路进行功率解耦以吸收二倍频功率。最后,介绍升降压型无桥PFC变换器的工作原理和控制策略,实验结果验证了升降压型无桥PFC变换器及其控制方式的正确性和有效性。     

基于旋转式潮流控制器的有源配电网柔性合环及紧急功率控制方法EI北大核心CSCD

随着有源配电网建设的迅猛发展,多端供电系统成为主流供电结构,由于电网布局设计因素,存在一种配电网合环两端相角差现象,直接合环将产生较大冲击电流,影响供电可靠性。文中提出一种基于电磁式旋转潮流控制器(rotary powerflowcontroller,RPFC)的解决方案,实现相角差线路柔性合环,并且在系统短路或电源脱网故障情况下,完成对RPFC接入线路的紧急功率控制,预防连锁过载及大停电事故的发生。研究RPFC拓扑结构、工作原理,基于电压矢量叠加原理和瞬时无功理论,提出RPFC柔性合环及紧急功率控制策略。在合环工况下与双芯移相变压器进行仿真对比,RPFC合环电流及调节时间仅为双芯移相变压器的11.95%和18.44%,同时,在系统故障下表现出独立功率控制能力。最后,搭建380V/40kVARPFC实验平台,实验结果与仿真一致,表明RPFC在柔性合环以及紧急功率控制工况下均实现良好控制效果。