基于三电平NPC技术的SVG控制方法及其系统实现

针对煤矿井下非线性负荷产生的无功以及电压波动等电能质量问题,搭建了矿用防爆型1 140 V、400 k Var三电平NPC技术的静止无功发生器(SVG),并提出适用于系统无功补偿控制的三电平空间电压矢量调制算法.基于两电平空间矢量调制原理,将三电平的参考电压矢量扇区判断和基本电压矢量作用时间简化到两电平范畴,从而推导出三电平SVG的SVPWM调制算法及中点电压平衡的控制策略.研制出基于DSP与FPGA结构的三电平SVG数字控制系统.在所搭建的系统上进行了模拟试验.试验结果表明:所研制的系统具有良好的容性和感性无功控制特性,动态响应5~10 ms,满足工业现场实际要求.     

基于双闭环控制的SVG系统建模与仿真

静止无功补偿器(SVG)具有动态性、灵活性等特点,从而成为无功补偿的首选方案和发展方向.从SVG基本结构的拓扑模型出发,建立SVG数学模型,提出SVG双闭环控制策略——电流内环控制设计和电压外环控制设计,并运用Matlab/Simulink仿真工具进行电路建模和仿真验证,证实其可行性和正确性.     

结合随机空间矢量脉宽调制的静止无功发生器双序控制策略

针对采用传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的静止无功发生器(SVG)输出电流及电压中含有幅值较高的高次谐波分量问题,提出一种将双随机SVPWM与SVG双序同步相结合的控制策略。首先,在三相三线制系统中将不平衡负载电流与SVG补偿电流分别进行正负序变换,采用基于前馈解耦的电压、电流双闭环控制对正序无功及负序分量进行同步补偿,其中电压外环采用模糊PI控制器以稳定直流侧电压。然后,采用随机开关频率与随机脉冲位置相结合的双随机SVPWM技术,以获得更宽的谐波频谱,优化并网电流波形。不同工况下的仿真及实验表明:所提控制策略可大幅削减SVG输出电流及电压的谐波幅值,驱散集中于开关频率及其整数倍处的谐波能量,获得连续的功率谱密度;实验中采用此控制策略的并网电流谐波畸变率降低至3.88%,功率因数提高到0.972,验证了此控制策略的有效性。     

SVG在风力发电场电网接入补偿中的仿真及应用

论述了动态无功补偿技术在风力发电场电网中的应用,分析了电压定向直接功率控制(VO-DPC)型SVG的基本工作原理、组成及其控制系统,并对其进行了Matlab仿真实验,最后进行了现场测试.测试结果表明该装置可有效改善风力发电场电网质量、提高功率因数、抑制电压波动.     

三相电压型SVG的直接电流控制方法及仿真

分析了采用三相电压型逆变器为主电路结构的静止无功发生器(SVG)装置的工作原理.通过对比不同控制方法的优缺点,采用了基于瞬时无功功率理论的三角波直接电流控制方法.该方法具有控制精度高、稳态性能好、瞬时响应快等优点.对其做了MATLAB仿真研究,结果表明,无功情况得到了很好的补偿,验证了设计方法的可行性.针对不同IGBT开关频率,对逆变器输出波形做了比较分析.     

LCL型并网逆变器的自适应 开关频率控制

针对光伏系统工作在低功率状态下LCL滤波器的滤波效果变差的问题,提出一种根据逆变器瞬时输出功率改变开关频率的控制策略.首先,分析LCL滤波器各参数的设计方法,采用单级光伏并网逆变结构,在基于电网电压定向的矢量控制(VOC)的基础上建立频率控制环,以确定当前功率状态下开关管的最佳开关频率.其次,分析频率环中功率鉴定器、频率鉴定器和频率滞环比较器的设计方法.最后,通过实验对比传统固定开关频率控制和自适应开关频率控制的并网电流波形.实验结果表明:该自适应开关频率控制方法能降低并网电流畸变率,有效改善并网电能质量,控制策略具有可行性和有效性.     

三相电压型SVPWM整流器控制策略研究

提出了一种便于数字实现的三相电压型PWM整流器控制方案,该方案基于矢量控制的思想,采用输入电压空间矢量定向,结合直接电流控制的方法进行电流跟踪控制,提高了整流器的整体性能,仿真结果证明了该方案的有效性.     

基于SVG的无功补偿与滤波系统

静止无功发生器(SVG)是柔性交流输电系统中的一种重要的控制器,它将电力电子技术,计算机技术和现代控制技术应用于电力系统,对电力系统的网络参数和网络结构实施灵活,快速的控制,以达到快速补偿系统对无功功率的需求,从而抑制电压波动并增强系统稳定性。本文介绍了静止无功发生器的发展和现状,分析了它的工作原理和控制方法,在对SVG的理论研究和控制策略研究的基础上,通过PWM技术调节桥路网侧电流幅值和相位从而补偿无功功率,以PWM变换器为基础设计了无功发生装置的仿真和实验。     

一种具有谐波抑制和无功补偿功能的新型整流变换器

研究了一种具有谐波抑制和无功补偿功能的新型PWM整流变换器,详细地讨论了整流器谐波与无功参考电流的提取和整流器输出电压的控制.采用基于瞬时无功理论的ip-iq电流检测算法分别给定谐波和无功参考电流.为了有效地补偿电网中的谐波及无功电流,提出了一种电流和电压双闭环控制策略,其中,直流侧电压的调节采用模糊PI混合控制.最后,基于PSIM的仿真实验验证了不同工作模式下该方法具有良好的电压调节特性和谐波与无功补偿效果.     

SVG技术综述

静止无功发生器SVG适于实时补偿冲击性负荷的无功冲击电流和谐波电流。IGBT、GTO等电力电子元件的开发，使大功率、高电压的变流器的应用可靠性有了显著提高，从而SVG得到广泛应用。本文介绍了SVG的基本原理、应用现状及前景。     

静止坐标系下PWM整流器的控制及谐波补偿策略

与基于同步旋转坐标系的PWM整流器电网电压定向矢量控制策略相比,静止坐标系下的电压定向矢量控制策略省去了电流环解耦以及旋转坐标变换,使控制系统更加简单;同时,控制策略可以很方便地实现交流侧低次电流谐波的补偿.在静止坐标系下建立了PWM整流器控制系统的数学模型,并对控制系统的动静态性能及谐波抑制能力进行分析.研究结果表明,静止坐标系下PWM整流器的电压定向矢量控制及谐波补偿策略能够实现对交流信号的无静差跟踪和对交流侧低次电流谐波的补偿,提高了电网的电能质量.     

有源电力滤波器无功电流检测与控制浅论

有源电力滤波器能对频率和幅度都变化的谐波和无功进行跟踪补偿,且补偿特性不受电网阻抗的影响,滤波特性很好,在治理电网谐波和无功方面发挥重要作用。本文笔者提出一种能克服非理想电网电压对谐波和无功电流检测带来的不利影响的谐波与无功电流检测算法。分析了有源电力滤波器的控制策略,采用了基于电压空间矢量的控制策略对补偿电流进行控制,并对直流侧电压进行了有效的控制。     

矢量控制在动态无功补偿控制器中的应用

针对电弧炉、电焊机等冲击性负荷造成电压谐波、闪变,影响电网供电质量的现象,设计了一种采用矢量控制的TCR(晶闸管控制电抗器)型动态无功补偿控制器。通过矢量变换控制实时补偿三相负荷的无功电流,以抑制电网的电压波动、三相不平衡和谐波污染,从而提高电能质量。样机试验表明,该方法可以有效稳定电网电压,提高电网供电质量。     

基于综合矢量的功率定义及在无功电流和谐波电流检测中的应用

在三相电路综合矢量的基础上定义了三相电路的有功功率和无功功率,并定义基波电压综合矢量与基波电流综合矢量的点积的直流分量为有功功率,电压综合矢量与基波电流综合矢量的叉积和它们点积的脉动分量构成了无功功率．基于无畸变的电压参考矢量。直接对三相电压、电流的瞬时值运算,可以获得三相瞬时无功及谐波电流．该方法省去了复杂的坐标变换,并具有一定的工程实用价值．仿真结果表明该方法用于动态无功补偿装置可以获得满意的结果．     

异步电动机磁场定向矢量控制技术的建模与仿真

阐述了异步电动机磁场定向矢量控制技术的工作原理,给出了其数学模型和矢量控制方程.在此研究基础上,在MATLAB/Simulink中对异步电动机磁场定向矢量控制系统进行了建模与仿真.最后通过对转速和转矩以及三相定子电流仿真结果进行分析,表明异步电动机磁场定向矢量控制系统具有良好的动态和静态特性.     

三相电压型SVG的直接电流控制方法及仿真

分析了采用三相电压型逆变器为主电路结构的静止无功发生器(SVG)装置的工作原理。通过对比不同控制方法的优缺点,采用了基于瞬时无功功率理论的三角波直接电流控制方法。该方法具有控制精度高、稳态性能好、瞬时响应快等优点。对其做了MATLAB仿真研究,结果表明,无功情况得到了很好的补偿,验证了设计方法的可行性。针对不同IGBT开关频率,对逆变器输出波形做了比较分析。     

基于人工免疫算法的SVG电压外环控制器控制策略

针对高维非线性电力系统复杂的控制对象,在静止无功发生器（SVG）的电压偏差-无功的控制方法上,采用人体免疫系统维持自身功能正常的机理,以稳定电力系统工作状态,提出基于人工免疫算法的SVG外环控制器控制策略。研究中识别电力系统中相应抗原物质的电压变动因素,细胞激活生成过程的模糊建模,运用Mamdani模糊推理和重心中心解模糊方法,得到内环控制所需要的无功参考值指令。通过单机双闭环控制的SVG控制器离线仿真,对三相对称短路故障后控制的影响分析,并与PI控制方式比较。结果表明,所提出的仿生免疫机理的控制方案对于SVG中动态无功调节过程和对电力系统稳定性的控制作用是有效的。     

地铁供电系统SVG装置的应用

针对地铁供电系统存在的功率因数低、电压波动和谐波严重等问题,在分析典型的地铁供电系统运行时的功率因数、电流电压、谐波问题特性的基础上,提出将SVG用于地铁供电系统中。给出SVG接入系统的控制策略,讨论了SVG改善电能质量的效果。结果表明:SVG可以解决地铁供电系统中传统无功补偿装置无法解决的问题,具有显著的经济效益。     

用户端单相SVG的无功电流跟踪算法

针对直接电流控制的用户端单相SVG,提出一种新的单相无功电流跟踪算法.在一个计算周期内,用锁相环电路得到与电源电压同频率滞后1/4周期的标准正弦波与负载电流乘积后,结果存入采样数据储存队列,然后比较队列中基波周期前后一段数据,以快速跟踪无功电流.仿真结果表明,该算法在一个周期内能够实现对无功电流的准确提取,而且对电流变化跟踪效果理想,防干扰能力强.算法简单快速,只需两个乘法器,易于实现.     

基于PWM控制的三相静止无功发生器电路分析

提出了一种适合低电压领域应用的基于PWM控制模式下的三相电压源型静止无功发生器(SVG)的等效电路模型,利用该模型对SVG的主电路进行了稳态分析,给出了分析结果,并通过电路模拟仿真,证明了该建模方法及分析的正确性。