针对大功率非线性负载的有源滤波器

采用现有有源滤波器对大功率非线性负载进行谐波滤除时,要求逆变器同时具有很大的容量和较高的开关频率,这必然增加逆变器的技术难度和成本,限制了有源滤波器在大功率场合的应用.作者针对这一问题提出一种新型并联混合型有源滤波器,根据非线性负载产生的主要谐波分量设计逆变器以减小逆变器电流容量,同时逆变器输出电压频率较低,逆变器开关频率可相应降低.逆变器与无源滤波器电感并联,当逆变器发生故障时,无源滤波器仍能正常工作.由于并联滤波电感的分流作用,逆变器电流减小.此外,还提出一种以ip-iq法为基础的单次谐波电流检测方法.Matlab仿真结果表明,并联混合型有源滤波器滤波效果与现有并联混合型有源滤波器的滤波效果接近,但其中逆变器电流减少50%.     

谐波电流对电力电容器的影响

针对如何减小和消除谐波电流对电力系统影响的问题,分析了有谐波源的电力系统中装设无功功率补偿电容器,谐波电流对电力电容器的影响,确定了谐波电流在电容器支路中放大、分流、谐振和发生并联谐振的条件及对电容器的影响,提出了在系统中谐波电流较大时,设计无功功率补偿电容器支路应采取在该支路串联电抗器的措施及计算方法。     

并联无功功率补偿技术及其发展趋势

无功功率补偿能够提高供电功率因素,降低设备容量,减小功率损耗,提高电能质量。本文比较了几种常见的并联无功功率补偿设备的优缺点,其中静止无功补偿器SVC是现阶段应用最成熟的设备。但是随着负荷对电能质量要求越来越高,配电网动态补偿装置必定是未来无功功率补偿和谐波抑制的发展趋势。     

多逆变器并联的谐波功率均分下垂控制方法

针对不同线路阻抗的多逆变器并联的谐波功率均分问题,本文提出了一类改进的谐波功率均分下垂控制方法.该方法主要利用逆变器瞬时功率理论建立了谐波功率计算模型,基于传统谐波功率下垂控制框架,将谐波功率模型的滤波电容电压采用下垂控制输出的基波参考电压替代,控制器参考电流值的计算引入线路阻抗压降补偿.通过两相同容量逆变器并联运行的模拟实验,对所提方法进行了验证.仿真结果表明,本文方法可以提高并联逆变器谐波功率均分的精度,有利于改善并联逆变器输出的电能质量.     

电气化铁道的改进型静止动态无功补偿器

针对目前电气化铁道产生大量谐波及无功功率的现状，以及现有固定电容器式无功功率补偿方式常产生容性过补，与电网谐振、补偿装置自身过载及滤波效果差等问题，提出了一种基于变压器式可控电抗器的改进型静止动态无功补偿器的新模型．在带气隙的变压器二次侧设置若干组绕组，每组绕组用反并联晶闸管控制其导通程度，可平滑连续调节可控电抗器的功率．通过改变级间容量递增系数，从而实现无功功率的动态补偿．这种方法具有可控电抗器不饱和、产生谐波电流小的优点，变压器二次侧电压低，利于电力电子器件的长期可靠工程化运行．试验表明，设计出的模型具有良好的动态无功功率补偿性能。     

电气化铁路谐波对电容器组的影响与对策

本文分析了有谐波源的电力系统中装设无功功率补偿电容器,谐波电流对电力电容器的影响,确定了谐波电流在电容器支路中放大、分流、谐振和发生并联谐振的条件及对电容器的影响,并通过比较对电容支路的串联电抗的使用提出建议。     

采用检测电源电流控制方式的串联型电力有源滤波器

分析了与并联型电力有源滤波器原理完全不同的、适用于补偿电压型谐波源的串联型电力有源滤波器的工作原理,阐明了其基于瞬时无功功率理论的检测电源电流控制方式,并据此提出了直流电压和ＰＷＭ 逆变器的控制方法．在此基础上研制了实验样机．实验结果验证了所提出的控制方法是有效的,并且表明串联型电力有源滤波器对电压型谐波源具有良好的谐波补偿能力．     

双并联处理型综合电能质量调节器的研究

提出了一种新型的综合电能质量调节装置,通过在电源与负载之间连接一组三相电抗器,在连接电抗器的两端分别并联一套逆变器,能够实现与传统UPQC相似的综合电能质量调节功能,且结构简单、易于控制.装置采用了基于功率控制的系统控制策略,控制思路为:负载在额定电压下的有功功率全部由电源通过连接电感提供,谐波和无功功率由负载侧逆变器提供,即可实现负载电压的补偿和有源滤波功能;电源侧逆变器提供连接电感电流中的无功功率电流分量,实现电源供电功率因数的调节.仿真表明:电源电压发生跌落时,通过调节可在半个工频周期内将负载电压稳定为额定值;当负载电流中含有谐波和无功功率分量时,可将电源电流调节为与电源电压同相位的基频正弦波.     

电力系统功率因数的动态补偿分析

电力系统中大容量感性负载的应用,导致电网无功功率增加和高次谐波的产生,其最终结果是负载功率因数的降低,设备附加功耗的增加.借助于电容及可控电抗器的并联组合,动态连续跟踪补偿系统所需无功功率,让电网时刻处于高功率因数运行状态,可使系统的运行效率、安全性能大大提高.     

光伏并网逆变器准比例谐振抑制策略

针对光伏并网逆变器采用准比例谐振控制策略时,忽略了LCL滤波器本身存在的谐振问题,采用无源阻尼和有源虚拟阻尼电阻并联两种方案,抑制LCL滤波器产生的谐波,提高并网电压和电流的稳定性.通过建立无源和有源的系统控制模型,构建开闭环传递函数,从而求出前馈系数.研究结果表明:有源阻尼电阻并联比无源阻尼电阻并联方案能更好抑制谐波,不额外增加功率损耗,能提高系统的动稳态性能,降低并网电流和电压的谐波含量.     

变电站并联电容器谐波放大及改进措施

提出了谐波等值网络化简法,分析各奇次谐波下随电容器组投入情况不同,变电站等值网络的变化过程,研究了电容器支路发生谐波谐振放大的各种可能性.并在此基础上,指出电容器组须按照分析结果进行投运,以避开谐振点,从而避免谐波电流放大的发生.对驻马店变电站实际运行电容器组进行的仿真分析,证明了所提出分析方法的正确性和有效性.该方法对实际生产运行具有指导意义,可避免传统方法所造成的设备浪费,对多数带并联补偿的三绕组电力变压器都适用,并可作为校验方法供设计时使用.     

基于磁通补偿的并联混合型有源电力滤波器

针对高电压系统.提出一种基于磁通补偿并联混合型有源电力滤波器.通过磁通补偿,使并联变压器呈现可控阻抗.基于谐波磁通补偿,并联变压器对谐波呈现近似为零的低阻抗,从而输导系统中的谐波电流流入并联变压器支路;基于基波磁通补偿,并联变压器对基波呈现连续无级可调电抗,与无源滤波器相结合构成静止无功补偿器(SVC),实时补偿系统的无功功率.建立了系统的数学模型,进行了系统的稳定性分析及稳态误差估算.实验结果表明,此滤波方案具有良好的谐波抑制和无功补偿的性能.     

含多分布式电源的孤岛微电网改进下垂控制策略

含多分布式电源并联运行的孤岛微电网,由于各线路阻抗差异,采用下垂控制策略无法实现无功功率合 理分配。为此,提出一种自调节虚拟阻抗下垂控制策略,通过无功功率调整虚拟阻抗,在不检测线路阻抗参数 的情况下补偿阻抗差异引起的输出电压差异,使各逆变器输出无功功率均等分配或按容量比分配。在Matlab / Simulink 中搭建含有两个分布式电源并联运行的孤岛微电网仿真模型,在两种情况下验证了改进下垂控制策略 能实现无功功率均分和按容量比分配。     

一种新的双逆变器式有源电力滤波器电路

提出一种新的双逆变器式有源电力滤波器(APF)电路.采用一个高压、低开关频率的绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器和一个低压、高开关频率的电力场效应晶体管(MOSFET)逆变器的组合来消除谐波电流.IGBT逆变器的作用是提供基波电压,并补偿无功功率,MOSFET逆变器则实现消除谐波电流的功能.IGBT和MOSFET通过一个分离式电容器组共用一个直流环节,以降低成本和简化控制.采用这种方式,可在很宽的频率范围内消除谐波电流的影响.同传统的APF电路相比,这种方式所用的直流环节电压较低,产生的噪声也较小.仿真和实验的结果证明了这种APF电路能够消除负载谐波电流.     

LCL型并网逆变器并联谐振机理分析及抑制方法

针对两个并网逆变器并联系统,利用叠加定理分析了各逆变器对并网电流的影响,对并网电流进行分解,研究了由交互电流和公共电流产生谐振的机理,对比分析了相同和不同容量多个并网逆变器并联系统的谐振频率点特性.基于并联系统中交互电流产生的谐振频率点,设计了数字陷波器,引入到传统电容电流反馈有源阻尼控制中,实现了对基波信号的无静差控制,满足了此类系统的并网要求.搭建了相同和不同容量的逆变器并联系统模型,仿真结果验证了所提策略的正确性和有效性.     

基于频域分析和低通滤波的光伏并网逆变器谐振抑制研究

为了抑制光伏并网系统中的谐波谐振,本文提出了一种逆变器低通滤波控制策略。首先分析了LCL型光伏并网逆变器的频域特性,其次建立了单个光伏和多个光伏并网的诺顿等效模型,最后研究了不同并联台数情况下逆变器谐波谐振特性和多并网逆变器相互间的耦合关系。通过SIMULINK仿真验证,证明了该方法对谐波谐振具有良好的抑制效果。     

基于并联逆变器的并联型功率因数校正技术研究

提出了并联于电源与负载之间的并联型功率因数校正技术,采用倍频载波相移SPWM技术的并联逆变器作为主电路结构,降低功率器件的电流等级,提高逆变器的等效开关频率.从电源电压和逆变器直流侧电容电压提取电源电流的指令电流的相位和幅值信息,采用电压外环PI调节电流内环P调节实现电源电流与电源电压同频同相,控制算法简单,鲁棒性好.进行了仿真和实验验证,带线性及非线性负载时功率因数达到0.99,谐波畸变率低,结果证明了并联型PFC的正确性和有效性.     

无互联线逆变器并联控制技术

传统的有互联线逆变器并联方式容易引入干扰.为此,研究了一种有利于采用全数字化有功功率、无功功率检测的逆变器无互联线下垂控制并联运行方案.在双闭环控制逆变器并联的系统模型下对功率理论进行分析,引入了基于频率和电压的下垂控制方程并推导下垂控制参数,介绍了一种有功功率、无功功率检测(PQ)调节方式并得出相应计算公式.仿真结果表明,该控制方案可以使逆变器间在无互联线的情况下获得良好的动态和静态特性,使负载的有功功率及无功功率得到了均分.     

基于PWM电抗器的静态无功功率补偿器的仿真研究

提出了一种新的静态无功功率补偿装置,该装置较好地解决了低次谐波和同步电路的问题.利用PWM逆变器技术,根据无方向自动换向开关的不同选通信号控制电抗器的单向电流,当工作周期D≤0.65时,输入电流的谐波分量is,h逐渐增大,谐波畸变率也随之增大;当工作周期D>0.65时,is,h逐渐减小,其谐波畸变率也随之减小.建立了该装置的数学模型,完成了理论分析,得出了相应的设计公式.仿真结果表明在不同的开关频率或周期下,可以获得超前或滞后的无功功率,从而有效地削弱输入电流中的谐波,改善电力系统的功率因数.     

并联型有源电力滤波器直流侧电压控制与保护

有源电力滤波器是一种新型的谐波电流、无功功率和不平衡分量动态补偿设备,控制其逆变器直流侧电压在适当范围内波动是保证并联型有源电力滤波器具有良好补偿性能的一个重要因素。本文分析了传统的PI稳定控制策略的缺点,提出改进的PI控制方法,降低PI参数的整定难度,提高了直流侧电压的稳定性能。最后考虑各种暂态情况,提出完善的直流侧电压保护措施。