三相四线制D-STATCOM/HESS系统在配电网中的应用及其仿真研究

针对配电网中存在谐波、无功以及负荷频繁波动等问题,提出了含混合储能(HESS)的三相四线制配电网静止同步补偿器(D-STATCOM),实现配电网无功补偿和谐波抑制,平抑负荷有功功率波动。首先,针对三相四线制配电网,通过对传统ip- iq谐波电流检测法改进,实现了对负荷所需的有功、无功和谐波补偿电流的准确检测。在此基础上,将超级电容器和铅酸蓄电池组成的混合储能系统引入到补偿装置中,实现了对配电网有功、无功和谐波电流的全补偿。结合不同储能装置的充放电特性,采用协调控制方法,确保系统对配电网能量的迅速准确补偿。最后结合某建筑配电网实际负荷,验证了三相四线制D-STATCOM/HESS系统及其控制算法在谐波抑制、无功补偿和平滑负荷有功波动方面的有效性。     

基于瞬时对称分量法的三相四线制D-STATCOM控制研究

配电网中三相负载不对称,会导致三相电流电压不对称。基于瞬时对称分量法对三相电压和电流量进行分解,提出了一种新的正序、负序和零序电流直接控制方法,应用于三相四线制配电网并联型D-STATCOM(配电网静止同步无功发生器)。正序电流控制使D-STATCOM发出电网中需要补偿的无功电流和谐波电流;负序、零序电流由abc坐标系转换到dq0同步旋转坐标系与期望值0做差进行控制,用以补偿三相负荷不平衡。仿真结果表明,所提出的控制方法可以使D-STATCOM有效补偿配电网三相负荷不平衡,提高配电网功率因数,同时消除非线性负荷引起的电流畸变。     

三相四桥臂动态无功补偿器仿真研究

提出采用三相四桥臂结构的逆变器实现三相四线制系统中的无功补偿。实现方法是:应用瞬时无功功率理论,在三相三线制系统中应用的电流检测法基础上,提取零线电流后用于三相四线制系统,并给出了理论推导和实现方法;再给出利用空间矢量法产生触发脉冲的方法;最后用PSCAD仿真软件搭建了系统仿真图,设计了控制策略,在三相四线制下对容性、感性及整流桥等负载情况进行了无功补偿仿真,仿真结果验证了控制算法的可行性。     

基于Matlab的三相四线制四桥臂有源滤波器控制策略仿真

对三相四线制并联型有源电力滤波器的主电路拓扑结构进行了总结分析,提出一种适用于四桥臂有源电力滤波器的无差拍电流控制策略。通过Matlab/Sim-ulink对该控制策略进行了仿真,并给出了仿真波形。仿真结果显示,该控制策略不但能抑制三相四线制电路中的谐波,对三相不平衡也能进行很好的补偿。     

基于三相综合补偿的四桥臂逆变器控制

针对四桥臂逆变器,提出了基于三相综合补偿的四桥臂控制方法.分析了四个桥臂在逆变过程中的作用,形成了三相综合补偿策略.该补偿策略用第四桥臂补偿输出不平衡因素,形成第四桥臂和各相桥臂综合补偿相电压的模式,发挥出四桥臂结构的优势,在阻性(或感性)不平衡负载条件下,增强了控制能力.基于三相综合补偿策略,文中针对电感电流为正弦波的特征,采用积分算法逼近电感电压,构造闭环控制结构,并给出四个桥臂的控制方法.该控制方法避免了微分算法引入的高频干扰和通用滤波算法引入的相位偏移,确保了输出电压收敛于理想波形.仿真结果验证了四桥臂综合控制方法的有效性.     

三相四桥臂逆变器控制策略研究

针对传统三相三桥臂逆变器带动不平衡负载时输出交流电压对称性差的问题,研究分析三相四桥臂逆变器控制策略,前三桥臂采用输出电压正、负序控制策略,第四桥臂利用中性电流跟踪负载电流的负和来进行单独控制,可有效提高三相四桥臂逆变器的通用性,降低其控制难度,搭建Matlab仿真模型,验证了控制策略的合理可行性,实现了带动不平衡负载的能力。     

改进型缓冲电路在三相四线制D-STATCOM中的应用

针对传统缓冲电路的不足,对其作出进一步的改进,并将其应用于三相四线制的D-STATCOM进行仿真;最后比较三次仿真结构,得出添加缓冲电路的必要性。配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)是一种重要的"用户电力"装置,能综合的解决配电网中电压波动与闪变、无功、谐波及三相电压不平衡等电能质量问题,因此在配电网中颇受关注,成为现阶段电网无功补偿和电能质量控制的一个重要方向。我国的380V系统均为三相四线制系统,而负荷通常也     

三相四桥臂并联型APF无差拍控制策略的研究

以四桥臂并联型有源电力滤波器为研究对象,对三相四线制系统的谐波检测方法和有源电力滤波器的控制策略分别进行了系统的研究.采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测法来计算谐波电流指令值.详细阐述了无差拍控制的原理,对无差拍控制模型进行了理论推导,对系统实现步骤和谐波电流预测进行了研究.实验论证了该无差拍系统的可行性,总结了无差拍控制应用的优点和问题.     

三相四桥臂并联型APF无差拍控制策略的研究

以四桥臂并联型有源电力滤波器为研究对象,对三相四线制系统的谐波检测方法和有源电力滤波器的控制策略分别进行了系统的研究。采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测法来计算谐波电流指令值。详细阐述了无差拍控制的原理,对无差拍控制模型进行了理论推导,对系统实现步骤和谐波电流预测进行了研究。实验论证了该无差拍系统的可行性,总结了无差拍控制应用的优点和问题。     

三相四桥臂逆变器

叙述了三相四桥臂逆变器的工作原理与控制方法。     

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.     

三相四线制有源电力滤波器的研究及仿真

分析了三相四线制四桥臂有源电力滤波器的工作原理,提出基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法。建立了四桥臂带输出电感的三相四线制的数学模型。基于dq0坐标系下数学模型,采用电流内环的基于前馈解耦PI控制方法,以及PI参数的设计方法。利用三维空间矢量脉宽调制技术(3D-SVPWM)进行电流跟踪控制逆变器的输出,易于数字实现,直流电压利用率高。通过Matlab仿真及试验证明了三相四线制有源电力滤波器系统对三相不平衡四线制系统的三相谐波及无功电流与中性线电流有效的补偿效果。     

D-STATCOM并联补偿非线性负载谐波特性研究

D-STATCOM具有良好的无功补偿和谐波抑制能力,在电力系统中得到广泛运用。D-STATCOM并网运行时会放大负载谐波电流,限制了D-STATCOM的使用范围。为充分发挥D-STATCOM的优越性能,减小其对负载谐波电流的放大效应,利用等效电路方法对D-STATCOM补偿非线性负载系统进行分析。对于电压源型非线性负载,等效阻抗随谐波次数的增加急剧减小使谐波放大效应更加严重。采用串联电抗器的方法能有效降低负载高次谐波的等效阻抗,从而抑制谐波放大效应。Matlab仿真结果表明:受谐波放大效应的影响,若不采取限制负载高次谐波的措施D-STACOM补偿效果较差,串联电抗器能有效抑制谐波放大效应,显著提高DSTATCOM补偿性能。     

三相四线制D-STATCOM的工作原理与仿真

介绍了并联型配电网无功补偿装置（D-STATCOM）的工作原理、基本结构和控制策略,利用Matlab/Simulink中的电力系统仿真模块箱（PSB）建立了D-STATCOM系统的仿真模型并进行了仿真。电流检测方法和电流控制方法分别采用改进的ip-iq法和滞环控制方法,改进的ip-iq法由于实时性较好,在三相电压畸变的...     

基于直接电流控制的D-STATCOM动态建模与系统仿真

配电网静止同步无功补偿器D-STATCOM是重要的用户电力设备,能够有效解决配电网中电压波动与闪变、三相电压不平衡、电网谐波污染等电能质量问题。针对配电网静止无功补偿器D-STATCOM的动态性能,用开关函数法建立了D-STATCOM的动态数学模型,然后依据瞬时无功理论对直接电流控制的D-STATCOM控制系统进行了设计。根据所建立的数学模型和控制系统,搭建了D-STATCOM的系统仿真模型,得到了D-STATCOM的动态仿真图。仿真结果表明,基于直接电流控制的D-STATCOM具有良好的动态性能。     

基于单周控制的三相PFC的仿真研究

介绍了一种CCM模式下的三相PFC电路,并采用单周控制实现了三相整流器的功率因数校正。单周控制电路的结构十分简单,核心器件仅由一可复位积分器、一比较器和一RS触发器组成,不需要乘法器,从而简化了系统,具有反应快、开关频率恒定、控制方法简单等优点。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于粒子群优化PID的D-STATCOM控制研究

为了实现配电网无功功率的动态补偿,提出了一种配电静止补偿器（D-STATCOM）电压控制的新方法—基于粒子群优化PID的直接电压控制。该方法利用瞬时功率平衡的思想获取电压指令信号,使用该控制方法进行优化控制,使得D-STATCOM能够维持系统公共连接点的电压稳定在给定值附近,而且对主要参数的扰动具有鲁棒性。仿真结果表明,该控制方法有效可行。     

改进型谐振控制三相并联有源电力滤波器的仿真研究

为了优化有源电力滤波器(APF)所产生的补偿电流的质量,在对APF电流跟踪控制进行分析的基础上,提出了一种改进的方法,即通过谐振控制器和比例控制器的并联实现无静差控制。结合瞬时无功功率理论检测谐波,对APF进行了理论分析和Matlab/Simulink仿真验证。改进后的方法能够实现对多个谐振频率进行零稳态误差跟踪,在三相并联APF中滤除掉50次以内的特定谐波。仿真结果证明了该设计方法的合理性和有效性。     

用于不平衡负荷的D-STATCOM数学建模与系统仿真

不平衡负荷无功补偿及分相控制的配电系统用静止同步补偿器(D-STATCOM)动态性能好、谐波含量小、功率密度大,可实现无功功率的实时、就地以及不平衡负荷平衡化补偿。为研究其特性和在系统中的应用,首先定义了二值逻辑开关函数,分别建立D-STATCOM在abc三相坐标系下的微分方程与传递函数动态数学模型;然后根据瞬时无功功率理论建立了不平衡负荷指令电流检测系统与D-STATCOM的直接电流控制方式;最后分别基于数学模型及装置器件模型,应用不平衡负荷指令电流检测方法与直接电流控制建立D-STATCOM双闭环系统,在三相四线制配电系统中对D-STATCOM系统的静态、动态性能进行了仿真分析。仿真结果验证了所建数学模型的正确性以及指令电流检测系统和直接电流控制方式的有效性,表明用于不平衡负荷动态无功补偿的D-STATCOM具有良好的动态性能与静态补偿效果。