并联型电能质量调节装置的启动充能策略研究

阐述了并联型电能质量调节装置启动时变流器直流侧电容电压由稳态值突然上升到设定值的瞬时变化引起的电容上电流冲击过大的问题及其危害。比较了在充电瞬间为了避免上述情况,采用附加限流电阻充电和利用辅助电路充电两种解决方案的优劣,并且对这两种方案进行了仿真验证。通过比较分析,得出两种方案各有优点,都能有效地保证电能质量装置安全的投入运行的结论。     

串联型电能质量调节装置完全补偿策略的特性

分析了串联型电能质量调节装置（series power quality regulator, SPQR）完全补偿策略的最优补偿目标,提出了SPQR在其极限输出电压约束下的2步应对措施,可以使装置在补偿能力范围内尽可能地实现完全补偿策略的最优目标。采用对SPQR最优补偿目标的解析式分析与影响关系曲线分析相结合的方法,得到了装置最优补偿目标受到系统电压幅值、系统电压相位跳变以及装置极限补偿电压3方面因素影响的结论,最后给出了SPQR在极限补偿电压约束下实现最优补偿目标的系统电压变化范围,分析结果将有助于SPQR补偿策略的设计及工程实践。     

复合型电能质量调节装置的研制

文中基于TSC与SVG复合工作的工作原理,设计开发了一种复合型电能质量调节装置,并依据相关国家标准完成了样机试验;装置集快速连续无功补偿、系统无功不平衡补偿、特定谐波消除等功能于一体,RTDS平台仿真分析表明其总控制器控制逻辑正确。     

基于状态变量反馈的并联型综合电能质量调节器控制方法

分析了仅由1套逆变器构成的并联型综合电能质量调节器的结构特点和控制目标,提出了一种基于状态变量反馈的系统控制方法,通过控制电源电流来间接控制负载电压,很好地解决了常规比例–积分控制时电源和负载间的连接电感所导致的供电电流直流暂态分量不衰减的问题。运用Matlab分别对系统接线性和非线性负载的情况进行仿真,验证了该控制方法的正确性和有效性。     

基于APF电能质量调节装置的研究

随着入网设备的多样化,电力系统的电能质量问题逐渐凸显出来。电能质量问题涵盖广泛,既涉及电压合格率,又关系谐波含量。文章从谐波消除、基波无功补偿等方面综合考虑,提出一种基于有源滤波加晶闸管控制相结合的电能质量调节装置的设计,给出各部分的硬件电路和控制策略,并经受实验的检验。检验结果表明,本文提出的方法在抑制非线性负荷对电网造成影响方面效果显著,值得进一步推广。     

并联型电能质量控制器的SVPWM控制

空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)与传统的控制方式相比具有谐波畸变小,易于数字化控制的优点。为了验证SVPWM在并联型电能质量控制器(SPQC)的控制效果,在详细论述了SVPWM的原理的基础上,通过简单快速算法将SVPWM控制技术引入到SPQC中,在MATLAB环境下对基于该控制算法的SPQC进行了建模仿真。理论分析及仿真结果均表明通过SVPWM控制可以实现补偿电流对指令电流的跟踪,有效降低谐波畸变率,证明了SVPWM控制技术应用于SPQC的正确性和可行性。     

并联型电能质量调节器的模糊变结构控制

运用非线性模糊滑模变结构控制理论，提出了对并联型电能质量调节器进行模糊滑模变结构控制的设计方法，该控制方法能改善系统电能质量的调节，有效地补偿负荷侧谐波电流，无功功率和负序电流，仿真结果表明，该控制规律与常规PI综合控制引比具有较强的实时性和鲁棒性，并能有效改善系统的暂态稳定性。     

配电网电能质量调节装置集散配置策略

配电网结构复杂,负荷多样,存在多种电能质量问题,需采用相应的电能质量调节装置进行改善。通过分析配电网的电能质量问题的特点及四种电能质量调节装置的特性和适用范围,提出了配电网电能质量调节装置集散配置策略。根据现场工况和用户需求建立数学模型,提出优化配置的目标函数和约束条件。详细分析基于功能、装置、投资的集散配置策略的实施方案和特点,有机结合集中、分散配置,基于遗传算法形成协调统一的集散配置策略。仿真算例对以IEEE33节点为架构的配电网安装的电能质量调节装置进行了优化配置分析,结果表明,集散配置策略有效解决电能质量问题,优化配置了需投入的装置。     

多目标电能质量调节装置

提出了一种新颖三相并联型多目标电能质量调节装置主电路拓扑。基于模块功能差异化的思想,分为基波功率模块和谐波功率模块,基波模块可调节输出功率;谐波功率模块可对谐波电流进行补偿。通过设计装置正常情况下投入和退出的流程图。建立了基于PSCAD/EMTDC软件平台的仿真模型,并对装置谐波电流补偿和功率调节进行了分析及仿真研究,结果表明主电路拓扑及控制策略的可行性和有效性。     

基于小波变换的并联型电能质量控制器

阐述了并联型电能质量控制器的运行机理和谐波抑制方法,提出了一种基于小波变换的并联型电能质量控制器的谐波检测方法,并利用重构技术进行了谐波补偿,还对基于小波变换和瞬时无功功率理论的两种谐波检测方法进行了对比研究。研究表明基于小波变换的检测方法实时性好。并联型电能质量控制器投入系统后电源电流总畸变率由26.94%下降为5.64%,表明并联型电能质量控制器可对电力系统中的谐波电流进行较好的补偿。     

统一电能质量调节器(UPQC)的补偿控制策略研究

针对日本学者Akagi.H提出的补偿控制策略,分析了系统的稳态特性和跟踪特性,发现该补偿控制策略容易引起系统的高频振荡,仿真结果进一步证明分析结果的正确性.为了抑制系统补偿过程中的高频振荡,提出了一种新的补偿控制策略,该控制策略是对Akagi.H的补偿控制策略的改进,对并联有源电力滤波器采用检测安装点电压与检测系统电流复合控制策略,理论分析与仿真结果表明,该控制策略可较好地改善系统的高频特性.     

统一电能质量调节器(UPQC)的补偿控制策略研究

针对日本学者Akagi.H提出的补偿控制策略,分析了系统的稳态特性和跟踪特性,发现该补偿控制策略容易引起系统的高频振荡,仿真结果进一步证明分析结果的正确性。为了抑制系统补偿过程中的高频振荡,提出了一种新的补偿控制策略,该控制策略是对Akagi.H的补偿控制策略的改进,对并联有源电力滤波器采用检测安装点电压与检测系统电流复合控制策略,理论分析与仿真结果表明,该控制策略可较好地改善系统的高频特性。     

并联型有源滤波器的补偿策略研究

针对实际应用中有源滤波装置的补偿容量有限等问题,阐述了并联型有源滤波器的补偿策略,将有源滤波器补偿方案的选择和装置的补偿能力相结合,讨论了装置的补偿容量能够满足补偿需要和装置的补偿容量不足两种情况下几种补偿方法的优劣。提出将遗传算法应用到有源滤波器中,优化分配各次谐波补偿容量的方法,并通过仿真,验证了该方法可以在有限的补偿能力内,使滤波效果达到最优。     

并联型有源滤波器的补偿策略研究

针对实际应用中有源滤波装置的补偿容量有限等问题,阐述了并联型有源滤波器的补偿策略,将有源滤波器补偿方案的选择和装置的补偿能力相结合,讨论了装置的补偿容量能够满足补偿需要和装置的补偿容量不足两种情况下几种补偿方法的优劣.提出将遗传算法应用到有源滤波器中,优化分配各次谐波补偿容量的方法,并通过仿真,验证了该方法可以在有限的补偿能力内,使滤波效果达到最优.     

单相统一电能质量调节器的能量优化控制策略及仿真

通过对单相统一电能质量调节器(UPOC)最优稳态功率分析,推导出UPOC最小补偿容量下补偿电压的最优注入角,通过对最优补偿电压注入角度的控制实现统一电能调节器的最优能量控制.在串、并联的控制模块中采用恒频滞环控制来保持开关频率的恒定.在线性及非线性负荷工况下,对电源电压骤变同时伴有谐波的情况进行了仿真.结果表明,该UPOC电路简单、易实现,而且能保证UPQC在最小容量下实现电源和负荷之间的扰动隔离、线路终端功率因数调整,在不增大储能设备容量的前提下延长UPOC的最大可补偿时间,并能较好地克服电源电压引起的负荷节点电压畸变问题.     

基于ICAP/4的UPQC直接控制模式研究

统一电能质量控制器UPQC集电压补偿装置、电流补偿装置和储能装置于一体,统一实现多重电能质量调节功能,具有较远的发展前景.运用新颖控制策略下的直接控制方法对单相UPQC整体系统按其动态物理规律进行数学模型建立,采用典型二型控制系统设计方法分别对串、并联部分电压电流双闭环控制模型进行设计,并对其进行了实际器件ICAP/4仿真,达到了较为理想的补偿效果,从理论上验证了设计方法的合理性、可行性和实际可操作性,对UPQC的研究具有一定的指导作用.     

动力电池均衡充电控制策略研究

针对动力电池组在使用过程中,由于单体电池的性能差异会在充放电过程中不断增大,最终导致电池组性能急剧下降和循环寿命缩短的问题,分析动力电池组均衡充电控制系统的电路模型,研究电池组快速充电的方法,提出一种能够消除单体电池性能差异对动力电池组循环寿命影响的均衡充电控制策略.该控制策略根据电池组中单体电池的不同状态,通过均衡电路微调单体电池的充电电流,从而实现电池组的快速均衡充电.在72V/120AH铅酸蓄电池组上进行对比充电测试,实验结果证明了该控制策略的有效性.     

电能质量调节器检测方式的研究

给出了一种基于新型检测方式的电能质量调节器,该检测方式不需要检测供电电网电压波动及谐波和负载无功及谐波电流,论述了这种新型检测方式与传统检测方式在电压、电流控制上的等效性。经过Psim仿真,结果表明基于该等效检测方式的电能质量调节器具有控制算法简单、性能优良等优点,在各种电网电压和负载电流情况下,该调节器能使电网电流为正弦波并保持功率因数为1,同时向负载提供稳定的正弦波电压。     

基于PI+QPR控制的单相有源电力滤波器研究

单相系统中,利用并联型有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)进行谐波治理时,传统的电流比例积分(Proportional Integral,PI)控制方式具有较快的响应速度,但3次谐波电流不能得到充分抑制,针对这一问题采用准比例谐振控制器对3次谐波电流进行跟踪控制。APF系统采用LCL型滤波器结构与单相系统相连,使用陷波滤波器对ip-iq谐波电流检测算法进行改进,以提高谐波电流检测精度,消除数字低通滤波器输出侧直流信号中的低频波动问题。最后通过Matlab/Simulink建立单相并联型APF谐波治理系统模型,验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

电能质量调节器检测方式的研究

给出了一种基于新型检测方式的电能质量调节器,该检测方式不需要检测供电电网电压波动及谐波和负载无功及谐波电流,论述了这种新型检测方式与传统检测方式在电压、电流控制上的等效性.经过Psim仿真,结果表明基于该等效检测方式的电能质量调节器具有控制算法简单、性能优良等优点,在各种电网电压和负载电流情况下,该调节器能使电网电流为正弦波并保持功率因数为1,同时向负载提供稳定的正弦波电压.