一种复合式重复控制在并联型有源电力滤波器设计中的应用

传统重复控制可以实现多谐波信号的精确跟踪,在有源电力滤波系统中应用广泛,然而难以满足工业现场非线性负荷快速动态响应要求。此外随着高频谐波抑制效果明显的LCL滤波器在并联型有源滤波器中应用,基于重复控制的谐波电流跟踪控制器的参数设计需要进一步研究。因此本文给出一种复合式重复控制下采用LCL型滤波的并联型有源电力滤波器的控制器参数设计方法,并详细地分析了该复合式重复控制器动态和稳态性能,最后通过仿真和实验表明该复合式重复控制器设计方法的有效性和实用性。     

基于反馈型重复控制的STATCOM电流控制策略

在新能源及工矿等诸多应用领域,无功补偿和谐波抑制的需求往往同时存在,常规静止同步补偿器(STATCOM)+FC的补偿方式在经济性和技术性上难以满足要求。基于比例积分(PI)控制对直流量的零静差跟踪和重复控制器对周期性信号的高增益控制,提出了一种PI+反馈型重复控制的电流控制策略,实现了PI控制内环和重复控制外环在控制指令、控制量和响应时间上的解耦,获得了良好的阶跃响应和谐波补偿性能。该控制策略可通过准谐振型滤波器灵活提取网侧电流中的谐波,实现特定次谐波抑制。实验结果验证了所提出控制策略的有效性。     

虚拟电阻在级联型STATCOM中的应用

阐述了级联型静止同步补偿器(STATCOM)的工作原理,介绍了电流跟踪控制和直流侧总电压控制。针对各级联单元直流侧电压不平衡现象,提出构造虚拟电阻的方法对各级联单元调制信号进行修正,修正量与补偿器输出电流成正比,放大倍数由虚拟电阻决定。仿真和实验结果表明,级联型STATCOM采用该控制方法在稳态时电流跟踪效果良好,直流侧总电压稳定,各级联单元直流侧电压基本平衡。     

一种改进的400 Hz逆变器重复控制策略

提出一种改进的恒压恒频400 Hz逆变器重复控制策略,即采取有源阻尼的方法增大系统阻尼,抑制逆变器在空载或轻载时LC滤波器较高的谐振峰,从而简化重复控制器补偿器的设计,同时提高系统的稳定性及输出电压品质。在5.5 kW的单相400 Hz逆变器中的实验表明该控制策略具有输出电压总谐波含量低,动态响应较快,且简单实用的特点。     

H桥级联多电平STATCOM在风电场中的应用

建立了双馈感应发电机( DFIG)的数学模型,分析了静止同步补偿器(STATCOM)的工作原理和主电路结构.针对H桥级联多电平STATCOM,提出应用错时采样空间矢量调制对其进行控制,在电网电压发生瞬时跌落的情况下对STATCOM的补偿特性进行了分析研究.结果表明,H桥级联多电平STATCOM能有效补偿风电场的无功功率...     

混合级联逆变器在STATCOM中的应用研究

随着多电平逆变器在电力系统无功功率补偿领域的广泛应用,为了对目前应用的静止同步补偿器(STATCOM)进行改进,提出了将2H桥与3H桥混合级联逆变器作为STATCOM的拓扑,运用EPWM进行调制的解决方案.该方案可以省去庞大笨重的变压器,减小功耗,降低榆出谐波含量.文章对基于混合级联逆变器的STATCOM的工作原理进行了分析,在完成理论研究的基础上,利用电力电子仿真软件Simplorer进行了仿真研究,仿真结果表明,混合级联STATCOM具有输出波形质量好,动态响应速度快的优点.     

级联型STATCOM直流电压他励控制

针对级联型静止同步补偿器(STATCOM)直流电压半自励控制时较难实现平衡的问题,提出了3种他励控制的方案,即移相变压器三相不控整流、普通变压器单相脉宽调制(PWM)整流、普通变压器三相功率因数校正(PFC)整流。通过对这3种方案主电路拓扑及其控制方法的分析表明:三相不控整流的主电路最简单,单相PWM整流次之,三相PFC整流最复杂;三相不控整流控制最简单,单相PWM整流的控制相对三相PFC整流也简单,且控制器的采集数据也少;从经济性和控制难度上舍弃了三相PFC整流。最后通过仿真表明:三相不控整流与单相PWM整流都能满足运行要求,除非在四象限运行要求时选用单相PWM整流,其他场合三相不控整流就可以满足要求。     

一种链式STATCOM电容电压的平衡控制方法

针对链式静止同步补偿器(STATCOM)直流侧电容电压平衡控制的问题,采用一种基于幅相控制的电容电压平衡控制方法。通过理论分析揭示了参考电压的幅值会影响有功功率在逆变单元之间的分布,其相位则反映了装置无功出力的情况,因此,可在参考电压的基础上叠加与瞬时电流同相位的矢量,通过适当地调节比例控制器,对有功能量进行重新分配,达到直流侧电容电压平衡控制的目的。在链式STATCOM实验平台上进行稳态和动态实验,验证了所提平衡控制方法的有效性和可行性。     

混合级联逆变器在STATCOM中的应用研究

随着多电平逆变器在电力系统无功功率补偿领域的广泛应用,为了对目前应用的静止同步补偿器（STATCOM）进行改进,提出了将2H桥与3H桥混合级联逆变器作为STATCOM的拓扑,运用EPWM进行调制的解决方案。该方案可以省去庞大笨重的变压器,减小功耗,降低输出谐波含量。文章对基于混合级联逆变器的STATCOM的工作原理进行了分析,在完成理论研究的基础上,利用电力电子仿真软件Simplorer进行了仿真研究,仿真结果表明,混合级联STATCOM具有输出波形质量好、动态响应速度快的优点。     

用于分布式风电的LCL型STATCOM控制策略研究

为解决分布式风电接入电网带来的电压波动以及补偿装置谐波污染等电能质量问题,引入(inductance-capacitance-inductance,LCL)耦合型静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM).针对系统非线性时变的特殊性和装置补偿性能的提升,提出LCL型S...     

重复控制在链式SVG中的应用

作为当前最先进的无功补偿装置,静止无功发生器（Static Var Generator,SVG）在补偿无功的同时,还可以同时实现谐波补偿功能。SVG进行综合补偿时,传统的PI控制很难消除稳态误差,为此,将重复控制技术应用于SVG的指令电流跟踪控制,提出一种包含重复控制器和PI控制器的复合控制器。这种复合控制器兼具PI控制器和重复控制器的优点,具有很好的动态效果及稳态跟踪精度。仿真和实验验证证明了该方法的有效性。     

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。     

H桥级联STATCOM的分散控制策略

H桥级联静止无功补偿器(STATCOM)具有电压等级高、设备容量大、等效开关频率高等优点,但直流侧相间电压以及各模块电容电压难以实现平衡控制严重影响其运行性能的发挥。针对此问题提出一种分散控制策略,并将其运用到H桥级联无功补偿器当中。该控制策略采用上位机与下位机相结合的硬件结构,上位机实现交流侧电压、电流双闭环控制,下位机实现直流侧各模块电容电压的均衡控制。仿真及实验结果均验证了该控制策略的有效性。     

半桥级联式STATCOM改进调制策略研究

多电平脉宽调制(PWM)策略是级联式静止无功发生器(STATCOM)的关键技术。提出一种适用于三相三线制的半桥级联式STATCOM结构的改进型调制方式。该调制方式先从逆变器生成的电平中选择与线电压调制波幅值最接近的电平作为计算指令,再根据指令逆向推导出各模块的投切方式与触发脉冲,最后触发各子模块中的开关产生相应动作,使逆变器产生所需的电平输出。该调制方式利用单载波实现多电平调制,与传统调制方式相比省略了相位同步环节,实现了SPWM在三相三线制的半桥型级联式STATCOM结构上的应用,且保留了传统级联调制技术谐波含量少的优点。仿真与实验结果表明所提改进调制策略在三相三线系统中能使STATCOM输出波形有效跟踪正弦调制波,同时具有较高的并网电能质量。     

级联STATCOM输出的单神经元解耦控制

级联STATCOM是一个强耦合的复杂非线性系统,实现对级联STATCOM精确控制的最有效途径是对级联STATCOM进行解耦控制。本文针对普通解耦控制难以实现级联STATCOM高性能控制的问题,利用神经元出色的学习能力以及不依赖于对象模型的优点,提出了一种基于单神经元的级联STATCOM交流输出的有功和无功解耦控制策略,深入探讨了单神经元解耦控制策略的Delta学习规则、解耦机理和控制器设计方法,并在matlab/simulink仿真平台上搭建了单神经元耦控制策略的级联STATCOM系统仿真模型,给出了仿真结果。理论研究和仿真结果表明,基于单神经元解耦的STATCOM输出控制方法,与普通的解耦控制方法相比,具有响应速度快、无静差、控制精度高的优点,是一种高效的级联STATCOM解耦控制方法。     

复合型链式STATCOM及其不对称运行能力研究

三相链武STATCOM有△型和Y型2种典型的联接型式,两者除了拓扑上的差异之外,在功能性、经济性、可靠性和技术实现上也有明显的差别.在对比分析两者优缺点的基础之上提出了一种复合型的链式STATCOM,并且从数学模型和物理意义2个方面分析了△型、Y型和复合型链式STATCOM三者之间的联系和区别,论证了复合型链式STATCOM在技术经济性上的比较优势.研究结果表明:复合型链式STATCOM结合了△型和Y型各自的优点,有效地回避了各自的缺点,在中高压不平衡补偿领域具有极高的推广应用价值.     

链式静止同步补偿器直流侧电容电压平衡控制

针对链式静止同步补偿器（STATCOM）直流侧电容电压平衡问题,建立了链式STATCOM的单相等效数学模型,在分层控制架构的基础上,提出相邻电感均衡能量来控制其各模块直流侧电容电压平衡。上层通过前馈解耦控制实现系统总的有功和无功控制;下层采用所提出的控制方法,以电感作为中间储能单元转移电压高的直流侧电容能量来控制直流侧电压大小;最后给出了相邻电感均衡能量控制具体的实现方法。仿真与试验结果表明,方法可以有效地稳定链式STATCOM直流侧电容电压,具有精度高、速度快、控制方法简单等特点。     

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。     

载波移相技术在链式STATCOM中的应用

目前已投产的大容量静态同步补偿器(STATCOM)多采用多电平链式结构.在大功率变流器场合中,期望大功率、耐高压的电力电子装置能够在尽可能高的开头频率下工作.以提高输出波形质量.但大功率开关器件所允许的开关频率较低,很难将传统PWM技术运用于这些大容量变流器.CPS-SPWM技术是一种适用于大功率电力开关变流器的优秀调制策略,能够在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,且输出波形谐波较少.