基于3D-SVPWM的三相四桥臂STATCOM的研究

针对农网线路长、分布广、功率因数低的缺点,设计了一种基于3D-空间矢量脉宽调制(SVPWM)的三相四桥臂配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)。它对三相输出电流和零序电流统一进行控制,可获得最大的直流电压利用率。研制的设备可准确地补偿电网的无功电流和零序电流。采用独立的DSP芯片完成系统的监控和保护功能,保证系统的稳定性与可靠性。仿真和样机测试验证了系统的有效性,具有较高的实用价值。     

基于DSP的静止同步补偿器脉冲发生器及控制器的设计

介绍了基于数字信号处理器(DSP)的静止同步补偿器(STATCOM)高精度脉冲发生器及其控制器的设计及动模实验测试结果。电压源逆变的多重化合成是STATCOM的核心概念,而精确驱动脉冲的产生又是其中的关键技术,采用数字信号处理器TMS320C31设计了精度高、相位抖动小、稳定性好的STATCOM脉冲发生器和控制器,在±10 kvar STATCOM动模装置上的运行表明该方案可以满足工程要求。     

基于双DSP的三相四桥臂APF的研究

针对配电网三相四线制系统的谐波、零线抑制以及有源电力滤波器(APF)补偿的实时性问题,提出了双DSP控制的三相四桥臂APF方案.主电路采用三相四桥臂结构的逆变器,由其产生的补偿电流与负载的有害电流分量大小相等,方向相反,因此经该滤波器补偿后,电源电流的谐波和零线电流可得到很好的抑制.数字控制主要由两片TMS320F2812 DSP芯片完成.分别负责信号数据的采集和指令电流的运算,从而大大提高了系统的运行速度,保证了APF补偿的实时性.介绍了三相四桥臂APF的数学模型、工作原理、检测和控制方式,并对系统的硬件构成和软件主程序流程作了阐述,最后通过实验验证了该方案的可行性.     

三相静止坐标下H桥配网静止同步补偿器重复学习控制

与传统的三相桥式结构相比,同等器件耐压水平下,以模块化H桥单元为基础的配网静止同步补偿器(distributions static synchronous compensator,D-STATCOM)提高了应用电压等级.针对D-STATCOM装置,提出了基于三相静止坐标系的重复学习控制策略,该策略无需对系统电压进行锁相,具有实现简单的优点.电流内环采用基于重复学习控制的直接电流跟踪控制方法,在主电路关键参数变化较大的情况下,能够保证良好的稳态跟踪精度和动态响应速度.算例结果验证了该控制策略的有效性.     

三相四桥臂逆变电路零桥臂的控制策略

通过对三相四桥臂逆变电路的相电压进行波形分析，证实了零桥臂以50%固定占空比工作的正确性及可行性，但发现零桥臂以50%固定占空比工作时存在较多的窄脉冲。窄脉冲的减少对负载相电流输出波形的影响很小，但可以减少负载相电流的交变频率。为了减少相电压波形中窄脉冲的数量，提出了零桥臂以浮动占空比工作的思想，并制定了零桥臂以浮动占空比工作的控制策略。通过减少负载相电流的交变频率，降低了负载损耗，改善了三相四桥臂逆变电路的实际应用效果。     

三相四桥臂虚拟同步发电机预同步、多环路控制及负载不平衡控制方法

设计了一种三相四桥臂虚拟同步发电机多环路控制策略,通过有功和无功的解耦控制使逆变器模拟同步发电机的一次调频、一次调压、惯性和励磁特性,并改进了控制方法,在功率环之后级联电压电流双环,改善微电网动态调节性能。针对平滑并网,利用一种预同步控制策略,使逆变器的频率相位和幅值追踪电网电压。同时,针对带不平衡负载时的电压不平衡、频率波动问题,提出了一种变频率自适应谐振控制方法。仿真与实验验证了所提控制方法的可行性。     

三相四桥臂静止无功发生装置的研制

基于电力系统有关谐波理论,在分析当前电力系统低压配电网侧存在的电能质量问题并迫切需要治理的情况下,研制了一套三相四桥臂静止无功发生装置。该装置采用了先进的电力电子器件和微处理芯片,完成了从系统主电路设计、控制器硬件设计、软件设计到装置软硬件联调的整个过程,并得到了较好的试验波形,证实了该装置具有实时准确的检测功能,并具有补偿电网中无功和谐波电流的能力。     

三相H桥级联静止同步补偿器的控制策略

三相H桥级联静止同步补偿器（STATCOM）可以解决配电网冲击性、不对称负载造成的动态电能质量问题,也具有多电平、易扩展的特点,而静止同步补偿器数学模型是一个强耦合、非线性系统,存在有功无功解耦难的问题,H桥级联的拓扑又使得电容电压平衡控制成为难点。针对有功无功耦合问题,通过引入精确反馈线性化方法实现完全解耦,系统降阶为两个独立的一阶线性系统,并引入指数趋近律设计完成滑模控制器,克服了传统比例积分（PI）控制器参数整定困难、鲁棒性不佳的问题。针对电容电压平衡问题,通过分析单个H桥模块的工作模态,结合最近电平逼近调制策略,实现了电容均压。在Matlab／Simulink中搭建系统模型,数值仿真结果表明有功和无功功率完全解耦,可独立调节,电容电压能稳定在设定值,系统动态响应性能优于PI控制,并且对内部参数变动具有一定的鲁棒性。     

配电网静止同步补偿器控制策略研究

对一种先进控制方式—内模控制(IMC)的基本原理进行了深入研究,并提出了一种基于内模解耦控制原理的三电平配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)控制策略。搭建了三电平DSTATCOM内模偏差偏差控制策略的仿真模型及实验平台,实验和仿真结果都验证了所提控制策略的有效性及正确性。     

适用于双模式场景下的三相四桥臂逆变器控制

适用于并网与离网双模式工作条件下三相逆变器是并网型微电网的重要核心设备,在此基于三相四桥臂(3P4L)逆变器电路拓扑,提出了一种基于同步坐标系下解耦控制与空间矢量调制技术相结合的逆变器控制策略.该策略既保证逆变器在离网独立运行模式下可实现较高的直流电压利用率,解决不平衡负载条件下的机端三相电压平衡问题,又可实现在并网工...     

基于三相电压型逆变器STATCOM的研究

介绍了静止同步补偿器（STATCOM）的分类与工作原理并建立了三相坐标系和同步旋转坐标系下STATCOM的非线性数学模型;采用非线性变换和反馈线性化理论,设计了STATCOM的状态反馈解耦控制器,以实现有功电流和无功电流的解耦。     

三相电压不平衡下级联STATCOM的控制方法

针对三相电压不平衡下级联静止同步补偿器(STATCOM)的控制问题,分析了级联STATCOM在三相电压不平衡时的工作特性,指出可以通过让级联STATCOM输出负序电压的办法来保证接入点的电压平衡。详细推导了系统在正序和负序环境下的解耦控制方程,提出一种新的正序—负序解耦脉宽调制的控制方法,分析了其两种工作模式:无功功率补偿模式和电压控制模式。级联STATCOM上层采用正序—负序解耦控制;下层采用能量平衡的控制策略保证各模块直流侧电容电压平衡。仿真和实验表明,该方法可以有效地解决级联STATCOM在三相电压不平衡下的安全运行问题,使得其在抵御一定的不平衡电压的同时具有较快的无功功率补偿特性,实现其最大化利用。     

基于分类算法的双三相感应电机SVPWM

传统的SVPWM算法,因其涉及较多的扇区判断、三角函数计算和平方根运算,其算法较为复杂。在此首先分析了基于分类算法的SVPWM的基本原理及其在计算效率上的优势。针对双三相感应电机控制的特点,提出基于分类算法的六相逆变器SVPWM控制算法,并进行了实验验证。实验结果验证了该控制算法的有效性。     

基于DSP的静电除尘三相电源控制系统研制

研制了一种基于DSP的静电除尘电源控制系统.该控制系统以TMS320F2812为控制核心,能够自动跟踪电场的变化,有效调节中间环节交流电压.实验结果表明,该控制系统能够较好地控制静电除尘电源,大幅度提高除尘效率.     

STATCOM与SSSC改善电力系统阻尼的比较研究

电力系统故障过程中暂态能量的消失速率可以作为系统能否快速到达静态平衡点的一个标准,同时也可以看作系统阻尼的一个指标。基于这个理论,针对静止无功补偿器(STATCOM)和静止同步串联补偿器(SSSC)在系统故障过程中对系统作用的不同,分析并得出了一个单机无穷大系统故障过程中STATCOM与SSSC向系统提供的附加阻尼的表达式。仿真结果表明,STATCOM与SSSC都能够显著改善系统阻尼,但SSSC比STATCOM能更好地为系统提供阻尼,改善系统动态性能。     

级联型STATCOM容错控制策略研究

以H桥结构的级联型多电平静止同步补偿器(STATCOM)为研究对象,介绍了在仅旁路故障功率模块情况下的容错控制策略的实现方法。首先分析了功率模块故障对STATCOM系统控制中各环节的影响,然后据此提出了具有容错功能的相间电容电压平衡控制、相内电容电压平衡控制和脉宽调制(PWM)控制。最后在8级联STATCOM实际装置中对所提方法进行了实验验证,结果表明在功率模块故障旁路后,通过容错控制策略可有效保证输出电压的幅值和低谐波含量,提高STATCOM系统的可靠性和稳定性。     

基于微分博弈理论的静止同步补偿器协同控制

静止同步补偿器(STATCOM)的交流电压控制和直流电压控制的负交互日益引起研究者的重视,需要研究新的控制模型和策略。文中首先介绍了STATCOM直流电压控制和交流电压控制的功能及其之间的关系,推导了带有STATCOM的单机无穷大系统的数学模型。然后引入微分博弈理论,并基于微分博弈协同控制理论设计了一种新的STATCOM协同控制方法来解决STATCOM两控制器之间的负交互作用。最后,采用MATLAB/Simulink对所述控制模型和方法的可行性进行了仿真验证,并且将该控制方法与其他控制方法进行了比较,说明了该控制方法的优越性。     

负荷补偿用静止同步补偿器控制方法的研究

针对低压配电系统或工业负荷的特点,提出一种适用于小功率静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)装置的基于电流直接控制的控制方案,并用MATLAB软件进行了仿真验证。实验采用基于DSP控制的实验平台,设计了50 kvar STATCOM实验系统。将仿真结果和实验结果对比,证明设计的可行性。通过对STATCOM进行的基波无功补偿实验和谐波与基波无功的全补偿实验,证明STATCOM的良好的无功补偿性能。