基于逆变器调相控制的无功遥调技术在大中型并网光伏发电站中的应用

大中型光伏电站并网发电给电力系统的安全稳定及经济运行调度带来了很大的困扰和全新的挑战。基于逆变器调相控制的无功遥调技术的成功研发运用将完全改变传统的光伏发电站无功补偿的概念。以理论分析和实践验证证实：配置满足国家标准（GB/T-19964—2012《光伏发电站接入电力系统技术规定》）逆变器的光伏发电站无须额外配置无功补偿装置（SVC或SVG）,其无功出力范围和动态响应时间足以满足电网对新接入电源的要求。这将为造价昂贵的光伏发电站节省大量资金,也可避免无功补偿装置的运行损耗。     

三相电压型PWM整流器不平衡控制新策略

根据三相瞬时功率理论,通过推导得出实现直流电压的无波纹控制时三相交流电流与三相交流输入电压的时域关系,由此提出虚拟导纳控制三相交流电流的幅值,并通过d-q变换控制三相交流电流相位以实现对功率因数的控制,从而提出新的电流控制算法.并采用广义积分器原理实现对三相电流在两相静止坐标下的控制,实现了正负序电流的无静差跟踪控制.仿真证明了该系统的正确性.     

垂直轴永磁同步风力发电系统建模及瞬时功率控制策略

以垂直轴风轮(VAWT)和永磁体励磁多极直驱式同步风力发电机组(D-PMSG)为对象,建立了包括风力机模型、传动系统模型和发电机模型的垂直轴永磁同步风力发电系统的数学模型及结构,提出对有功功率、无功功率进行瞬时控制策略:通过频率控制环和电压控制环对负载或并网瞬时有功功率和无功功率进行分解计算,得到逆变器输出电流参考值,与实际的逆变器输出电流测量值比较后产生控制波,再与定频三角载波信号比较,产生PWM控制信号控制逆变器的各桥臂导通和关断.运用Matlab/Simulink建立了系统仿真模型,对有功功率、无功功率瞬时控制策略进行仿真,结果验证了该模型的合理性及控制策略的正确性和可行性.     

配电网静止同步补偿器的无电流传感器电压控制策略

配电静止同步补偿器(D-STATCOM)通过与电网交换无功功率可以有效地改善电压质量.重点论述了D-STATCOM用于维持公共连接点电压恒定且平衡的控制策略.以瞬时功率理论为基础,分析了D-STATCOM系统中的功率交换关系,得到D-STATCOM输出电压正序分量和负序分量与相应输出电流的关系式.提出了D-STATCOM的无电流内环的电压控制策略,省去了电流传感器及相应的信号调理电路.与传统的电压外环/电流内环相比较,该控制策略具有结构简单、容易设计等优点.整个电压控制器采用了正序电压控制器和负序电压控制器相叠加的结构,仿真和实验结果表明,所提电压控制策略在实现公共连接点电压维持恒定的同时能实现三相电压的平衡.     

变速运行的定子双绕组感应电机发电系统控制技术研究

针对宽转速运行的定子双绕组感应电机(dual stator winding induction generator,DWIG)发电系统的电压控制机理进行研究。基于瞬时功率理论,推导出按控制绕组磁场定向时控制绕组的瞬时功率,在此基础上分析了带整流桥负载的定子双绕组感应电机发电系统在宽转速运行时的电压调节机理,即：控制绕组电流在控制绕组磁场及其法线上的分量,分别决定着发电系统功率绕组整流桥直流侧电压和控制绕组静止励磁控制器(static excitation controller,SEC)直流侧电压,据此提出宽转速运行时DWIG发电系统电压控制策略。对一台18 kW定子双绕组感应电机发电系统进行了仿真和实验研究,证明了理论分析和控制策略的有效性。     

基于瞬时功率平衡和负序前馈控制的DSTATCOM电压控制策略方法

配电静止同步补偿器(DSTATCOM)通过向公共连接点注入无功功率可以调节公共连接点的电压,使之满足电压合格的要求、笔者首先根据DSTATCOM系统中的瞬时功率平衡理论推导出了DSTATCOM用于控制电压时的直接电压控制策略。在该控制策略中,无需电流检测电路,跟传统的串级控制相比较具有控制简单、响应速度快等优点。然后针对电网电压不平衡对DSTATCOM的影响,在基于瞬时功率平衡的直接电压控制的基础上,引入了负序电压的前馈控制策略,避免了DSTATCOM因电网电压不平衡造成的过流而退出运行。理论分析和仿真结果证明了笔者所提控制方法的正确性和有效性,该控制策略对DSTATCOM装置的实际开发有很好的借鉴作用。     

谐波电流的提取方法比较

利用瞬时无功功率理论(pq理论)计算谐波电流的方法广泛应用于有源电力滤波器的补偿信 号检测。文中对dq变换得到的id，iq与三相电路电流、电压的各次谐波的正、负、零序 分量的关系作了分析，对pq计算谐波电流的方法及dq变换计算电流的方法作了比较，并给出 了在Simulink中的仿真波形。从分析和仿真结果可见，pq方法不适合于谐波电流的检测，而 dq方法在电压有畸变等场合都可以很好地计算电流中的谐波分量。     

通用瞬时功率理论的完善与负载性能评价指标的建立

给出了通用瞬时功率理论体系中有功电流及无功电流的数学表达式，通过对单维及三维周期函数空间内积和范数的定义，详细论证了有功电流与无功电流间的正交关系，使得通用瞬时功率理论体系趋于完善，提出了利用负载电压与负载电流的相关系作为评价负载性能优劣的指标。并指出：该指标反映了电压与电流间在最小均方根误差意义上的相似程序，是个十分合理的指标，最后，还给出了负载性能评价指标与通用瞬时功率理论体系中有功电流的关系。     

鼠笼型异步电动机转子故障诊断新方法

通过频谱分析看定子电流中是否存在(1±2s)f1频率分量来确定鼠笼型异步电动机转子是否故障的方法得到了广泛的应用,但是由于(1±2s)f1频率分量的幅值相对于基频f1分量的幅值非常小,且频率(1±2s)f1与频率f1在频谱图上非常接近,使得这种方法存在诊断灵敏度低和对采样分辨率要求高的缺点。利用异步电动机定子单相瞬时功率信号中含有的信息量丰富的特点,提出了一种基于定子单相瞬时功率信号频谱分析的诊断鼠笼型异步电动机转子故障的新方法。该方法首先把单相瞬时功率信号中的直流分量过滤掉,然后利用快速傅立叶变换看信号     

p-q-r法在三相四线制谐波抑制中的应用

分析了p q r法在电力系统谐波检测中的应用。详细讨论了三相四线制中电压有畸变和负载不对称时中线电流的抑制效果,从HyosungKim提出的p q r法的基本理论出发,通过理论分析和仿真证明p q r法在电压畸变明显时不能完全抑制谐波,而对无功补偿和中线电流抑制有较好的效果。