应用于 DSTATCOM 的负序电流优先补偿策略

为了提高配电网静止同步补偿器(distribution-level static reactive compensator,DSTATCOM)补偿负荷的灵活性,提出了一种针对 DSTATCOM 的电流优化补偿策略,即负序电流优先补偿策略.当 DSTATCOM 的容量能够补偿全部的负序电流分量却不能补偿全部负荷电流时,该补偿策略能够完全补偿负序分量、保证无功分量的最大程度补偿.在配电网的电能质量治理中,该补偿策略优先保证了系统的三相电压对称性.该策略能够应用于星形或角型拓扑的DSTATCOM 中,仿真结果证明了其有效性和准确性.     

基于重复控制的DSTATCOM补偿电流控制

针对配电网负载多样、谐波污染严重的情况,为提高配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)的无功补偿性能以及低次谐波抑制能力,提出比例积分(PI)与重复控制相结合的电流控制策略,利用PI控制器低频段优越的动态性能和鲁棒性,快速补偿基波无功,并利用重复控制器对周期信号的高跟踪精度,修正PI的谐波跟踪误差。频率特性分析表明,该控制策略可以有效消除传统PI控制在中频段的相位滞后,提高谐波补偿精度。为了提高装置补偿的灵活性和稳定性,通过谐振控制器构造带通滤波器,进行指令选择性提取,针对性补偿危害严重的特征次谐波,并避开系统谐振频率。实验结果验证了所提出控制策略的有效性。     

基于DSP和新型滑模控制的DSTATCOM研究

为提高配电网静止同步补偿器(Distribution Static Synchronous Compensator,DSTATCOM)控制系统的鲁棒性和动态性能,在对DSTATCOM非线性数学模型时域分析的基础上,得出滑模控制的一般规律。为削弱滑模控制的抖振现象,提出一种新型滑模控制方法。该方法将滑模面分解为两个滑模子面,根据滑模子面的偏离程度分别采用不同的滑模控制规律,既保证了电流跟踪的快速性又削弱了抖振现象。研制了一台基于DSP的DSTATCOM样机,给出硬件原理和软件设计流程。实验结果表明,该控制方法动态响应快、鲁棒性好、能较好地抑制电流的毛刺现象,证明了该方法的正确性和可行性。     

DSTATCOM不平衡补偿电流检测方法的研究

针对传统瞬时对称分量法在配电网静止同步补偿器(distribution static synchronouscompensator,DSTATCOM)不平衡补偿电流检测中存在的一些问题,提出了1种基于改进瞬时对称分量法的新的补偿电流检测方法.它通过构造1个无延迟的旋转向量能准确计算出三相电量的各序分量,不需要进行三角函...     

STATCOM改善风电场暂态电压稳定性的研究

提出了恒速异步风电机组和静止同步补偿器的数学模型,使用Matlab中的动态仿真工具Simulink建立了静止同步补偿器的控制模型,以包含风电场的单机无穷大电力系统为例进行了仿真计算,验证了静止同步补偿器对风电场暂态电压稳定性的贡献。研究结果表明：风电场发生三相短路的大扰动故障时,静止同步补偿器能够有效帮助恒速异步风电机组在故障后恢复机端电压,从而改善风电场的暂态电压稳定性,确保风电机组连续运行。     

提高DSTATCOM工作稳定性的研究

分析了影响配电用静止无功补偿器(DSTATCOM)工作稳定性的若干干扰因素。提出了硬件和软件2方面的抗干扰措施。硬件措施包含匹配缓冲电路参数、合理处理地线、对重要信号进行隔离等。软件措施包括数字滤波、设置看门狗定时时钟及程序陷阱等。给出了样机采用抗干扰技术前后的大量实验波形,并分析了各种抗干扰技术的作用和效果。实验证明,所采用的抗干扰技术增强了DSTATCOM的抗干扰能力,提高了其工作稳定性。     

DSTATCOM直流侧电压滑模控制研究

直流侧电容电压的稳定很大程度上决定了应用于配电网的静止同步补偿器(DSTATCOM)电流发生能力,针对传统对直流侧电压控制方法的不足,提出一种新型滑模变结构控制规律。对DSTATCOM指令电流运算和电流跟踪控制两个重要部分进行了详细说明,合理选用电气器件并设计了一台10 kVA的DSTATCOM样机,实验结果表明这里提出的一种具有饱和特性的滑模控制可有效减小采用一般滑模控制产生的电压抖振现象,并显著减少了DSTATCOM补偿后系统电流毛刺情况,验证了该控制规律的合理性与有效性。     

新型无锁相环DSTATCOM直接电流控制方法

传统DSTATCOM直接电流控制方法依赖锁相环和坐标变换,实现较为复杂,本文提出一种新型无锁相环的DSTATCOM直接电流控制方法。通过建立DSTATCOM数学模型,依据矢量等效原理计算出配电网电压有功单位分量和无功单位分量,无需锁相环和坐标变换便可实现无功补偿控制。仿真验证了该方法的可行性。采用DSP控制器TMS320F2812和智能功率模块PM300DVA120,搭建了DSTATCOM系统实验平台,在开关频率10 k Hz、死区时间4μs下获得良好的实验结果。所提方法物理意义清晰且易于嵌入式控制器实现。实验结果表明,所提方法能实现输出电流超前滞后电压的无功补偿实时控制,具有良好的动静态响应性能。     

基于超级电容储能的DSTATCOM小信号模型及其控制

建立了基于超级电容储能的配电网静止同步补偿器(DSTATCOM/UCES)小信号模型,采用功率前馈解耦的方法,实现了超级电容储能系统侧和配电网静止同步补偿器侧的解耦控制。分别采用单闭环和双闭环的控制方法对DC/DC双向变换器和DSTATCOM控制器进行设计。通过Matlab仿真验证了基于DSTATCOM/UCES可以有效改善配电网中的电压暂降和骤升等电能质量问题,同时也对控制器模型的正确性进行了分析。     

基于间隔采样的DSTATCOM直接电流控制研究

配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)是一种用于动态补偿无功、抑制谐波的新型电力电子装置。提出一种应用于DSTATCOM的基于间隔采样的直接电流控制方法,该方法降低了软件计算量,有较好的实时性,无需复杂算法,实现简单、有效。利用开关函数法建立了DSTATCOM数学模型,根据瞬时无功功率理论对控制系统进行设计,在Matlab/Simulink环境中搭建仿真模型,并且研制了一台容量为10 kVA的DSTATCOM实验样机。仿真和实验结果表明,DSTATCOM装置能有效地动态补偿无功、抑制谐波,证明了所提控制方法的正确性和可行性。     

基于DSP的配电静止无功发生器控制系统

设计了一种基于DSP的配电静止无功发生器(DSTATCOM)控制系统.为改善DSTATCOM装置的无功补偿性能,系统采用了直流侧电容电压的闭环控制.介绍了控制系统的硬件、软件构成和功能,给出了DSTATCOM装置用于改善电压质量时的实验波形.实验结果表明,该装置能快速补偿因负荷无功功率引起的电压下降.     

基于响应信息的电压与功角稳定实时紧急控制方案

为了全面防御电力系统电压稳定与功角稳定问题,提出一种新的综合实时紧急控制方案。当局部地区发生电压失稳时,其负荷等效阻抗不断降低,这可能会降低系统消纳暂态冲击能量的能力,从而导致系统功角失稳,但本质是电压稳定问题。因此采用并行判断的方法,同时监测系统的电压与功角稳定问题,当判断出系统即将出现稳定问题时,立即采取相应失稳模式的紧急控制措施。该方案脱离了电力系统的元件模型和运行方式的影响,只利用系统的动态响应曲线,适应复杂的运行方式和故障形式,计算量小、使用方便灵活。通过新英格兰10机39节点算例验证了该方案的有效性。仿真结果表明,该方案能够准确抓住影响系统稳定的关键因素并采取相应措施,防止系统状态进一步恶化甚至造成大停电事故,具有很好的工程实用价值。     

基于触发角监测的混合直流输电系统功率稳定策略

由电网换相换流器与模块化多电平换流器(line commutated converter and modular multi-level converter,LCC-MMC)组成的混合直流输电系统同时兼备两者的优点,未来发展前景非常好。功率的稳定传输对混合直流输电系统非常关键。该文首先研究LCC-MMC型混合直流输电系统的运行原理以及功率传输条件;然后分析采用触发角作为系统稳定运行判断依据的原理和可行性,并在此基础上提出混合直流输电系统协调控制的目标和方法;最后在PSCAD/EMTDC软件中建立LCC-MMC混合直流输电系统以及协调控制仿真模型,对协调控制策略进行仿真验证。通过研究可知,触发角度α对于LCC-MMC混合直流输电系统运行参数的变化非常灵敏,在此基础上设计的协调控制系统能够迅速并准确地对两端的控制指令进行调节,以使系统快速恢复到稳定运行的状态。     

基于逆系统方法的D5TATCOM建模与仿真研究

研究了DSTATCOM数学模型的建立方法和基于逆系统的DSTATCOM控制策略的仿真系统.通过对DSTATCOM工作原理的分析,从系统稳态模型出发分析DSTATCOM的控制关系,经过dq变换得到了动态数学模型.由数学模型建立了采用逆系统方法的DSTATCOM仿真模型,仿真结果验证了逆系统方法对于改善DSTATCOM性能的可行性以及所建立的数学模型的正确性.     

基于响应的电力系统广域安全稳定控制

以国内外发生的大面积停电事故为例,分析传统电力系统安全稳定"三道防线"措施存在的失效风险,提出构建防止电力系统发生稳定破坏和大面积停电的电力系统安全稳定超级防线——基于响应的电力系统安全稳定控制系统。并介绍了该系统的框架、基于响应的电力系统广域安全稳定控制的关键技术及基于响应的广域安全稳定控制技术研究的新进展。     

基于电压角度控制的稳压发电系统研究

在车辆集成起动/发电一体机系统中,发电机系统作为用电设备的供电电源对发电品质的需求越来越高.本文针对车辆起动/发电一体机供电电源系统,既要满足发动机怠速到最高车速的宽转速范围内的稳压发电又要满足用电设备投切的大功率范围内的稳压发电需求,提出了一种基于电压角度控制的永磁同步发电机稳压发电控制策略,通过建立发电机系统的小信号数学模型,分析了系统的稳定性.仿真与实验结果表明该方法满足车用ISG发电系统的需求,验证了该方法的正确性与有效性.     

具有快速瞬态响应和宽稳定范围的交错并联Buck变换器恒流控制技术

将电荷控制与4相交错并联Buck变换器相结合,应用于恒流输出场合,拓宽了变换器的稳定范围,提高了变换器的瞬态响应速度;将其与峰值电流控制的4相交错并联Buck变换器进行对比,建立并统一了两者的小信号模型。在统一模型的基础上,分析了2种控制方法下变换器的稳定性和瞬态性能,从理论上证明了在没有添加斜坡补偿的条件下,电荷控制比峰值电流控制具有更宽的稳定范围和更优的瞬态性能。最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。     

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。     

基于功角稳定指标的紧急控制装置切机策略研究

在确定了功角稳定指标的基础上,从临界发电机群、稳定性判断及切机措施对系统稳定性的改善程度出发,提出一种搜索紧急控制装置切机策略的算法.实例仿真验证了该计算方法的有效性,为切机策略的制定提供量化依据.