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.     

串并联补偿式UPS电源控制策略的研究

详细分析了串并联补偿式UPS电源的控制策略和指令信号检测方式.通过研究谐波和无功功率检测技术,以三相电路瞬时无功功率理论为基础实现了对谐波和无功电流的实时补偿.在电源电压不是额定值且含有谐波电压、负载有谐波电流和无功电流的情况下,电源输入电流被控制为正弦波、功率因数为1,负载电压被控制为额定值正弦波.仿真结果验证了该控制策略的正确性.     

自适应多调谐滤波器的研究

提出了一种基于有源电抗器的新型自动调谐滤波器，利用电感的非线性频率特性，实现了单条LC串联支路抑制多次谐波的目标．有源电抗器由一对耦合绕组和一个补偿电流发生器组成，通过控制有源电抗器补偿绕组中的谐波磁通补偿电流，可以独立且连续地调节电抗器在不同谐波频率下的电感量．针对消除失谐或限制谐波电压含量的不同控制目标，提出了谐波磁通补偿电流的两种生成方法，补偿电流分别是滤波器电流或母线电压中各次谐波分量与调节系数的加权合成．实验系统在不同运行方式下的测试结果表明，这种滤波器能够同时抑制多次主要谐波分量并有效地消除失谐．     

户用光伏逆变器的无功补偿控制策略

针对大量分布于电网末梢的传统户用式光伏逆变器大多不带动态无功补偿的功能,对实现以单位功率因数发电和对负载的动态无功补偿的双重功能户用光伏逆变器的控制策略进行了研究。利用二阶广义积分器来重构两相正交向量后,通过瞬时无功功率理论检测负载电流得到所需的无功电流分量。由功率控制环节得到并网的有功电流分量,将负载上的无功电流分量和功率控制环节得到的有功电流分量进行合成得到电流内环的参考电流。电流内环使用PI和重复控制并联的策略,这样可以在保证稳态性能的同时利用PI控制增强系统动态性能。仿真结果表明,系统具有双重功能,即在实现户用光伏逆变器以单位功率因数并网发电的同时,能够对负载的动态进行无功补偿。     

单相串联型直流侧有源电力滤波器

提出了一种单相串联型直流侧有源电力滤波器。与传统的单相有源电力滤波器相比,有源开关的数量减少了一半,简化了电路结构,降低了成本。串联型直流侧有源电力滤波器采用双环控制,电流控制跟踪电源电压变化,电压控制调整有源电力滤波器的能量流向。通过改变有源电力滤波器上储能电容电压极性,实现对电感电流的连续可控,提供负载所需要的谐波电压,使电源电流成为与电源电压同频同相的正弦波,从而实现谐波治理。这种控制方法具有结构简单、补偿效果好等优点。仿真结果验证了所提出理论的正确性。     

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.     

配电网电能质量综合控制策略的构建

为避免谐波问题造成电气设备的损坏,根据谐振阻抗型混合有源滤波器（RITHAF）的滤波特性,把RITHAF加入电压无功控制装置（VQC）,构建一种具有电压调节、无功补偿和谐波抑制功能的配电网电能质量治理装置.分析系统谐波放大产生的原因,提出其抑制策略,构建配电网电能质量综合控制模型.仿真结果表明,该装置及控制策略在调整电压和无功功率的同时能有效地抑制谐波放大.     

变压器式可控电抗器在线状态的控制方案

针对目前广泛采用的变压器式可控电抗器控制方案对电抗器本体参数的依赖较大以及未考虑如何有效控制逆变器直流侧电容电压这两个问题,提出了一种新型控制方案。该方案采用了基波分量的提取算法,通过对原边基波电压和基波电流的在线检测,实时、准确地测量当前状态下电抗器的电抗值。该控制方案根据当前状态电抗器的电抗值控制副边绕组电流的幅值,根据逆变器直流侧的电容电压和电抗器原边绕组电压的相位控制副边电流相位,不依赖于电抗器本体的参数。实验结果表明该方案不仅能有效、精确地控制电抗器的电抗值,同时还能有效地控制其逆变器直流侧的电容电压,为电抗器的高性能运行提供了条件;仿真证明该方案的正确性和有效性。     

静态并网型分布式发电模拟装置的研究与实现

实验室条件下的测试分析是研究光伏、风电等分布式发电并网运行规律的重要环节。研究并实现了基于全数字控制变流电路的分布式电源静态模拟装置。装置以有源DC/AC逆变器为核心,实现了其功率变换电路;可同时调节注入电网的有功功率和无功功率,以简化型特定消谐脉宽调制方法(simplified selective harmonic elimination PWM—SSHEPWM)和电流矢量跟踪控制为基础实现了完整的控制策略;可在较宽范围内快速准确地调节并网功率,并避免对电网的谐波污染。介绍了装置的系统结构与总体思路,分析了SSHEPWM原理,推导了系统动态模型,提供了电流矢量跟踪控制的实现流程。实验测试表明,该装置可灵活有效地模拟分布式电源的输出特性,能满足相关研究需要。     

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。     

小波滤波在静止同步补偿器中的应用

电力系统无功功率平衡非常重要,静止同步补偿器是基于逆变技术的新一代动态无功补偿装置,同静止无功补偿器相比有很多优点,具有广阔的市场前景.新技术应用于静止同步补偿器可提高其性能,将小波滤波应用于静止同步补偿器中,小波滤除谐波后的电流进行dq变换得基波电流的有功分量和无功分量,静止同步补偿器直流侧电压闭环PI控制维持直流侧稳定,基波无功电流分量和PI调节器输出dq反变换得静止同步补偿器输出电流的参考信号,用跟踪控制技术控制逆变器.仿真结果显示应用效果良好.     

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．     

一种电流型并联谐振DBD臭氧电源

研究一种新型电流馈电式并联电感补偿负载谐振DBD臭氧发生器供电电源。该电源功率级由BUCK斩波电路和单相桥式逆变器组成。斩波器工作于固定频率PWM方式,采用输出电流闭环控制实现放电功率的调节,逆变器控制采用数字频率锁相跟踪技术使电源工作在小容性准谐振状态。对该电源的工作原理进行分析,给出斩波电路电流负反馈PI调节器、逆变器数字频率锁相跟踪算法的原理和实现方法、关键控制电路和IGBT驱动电路的详细设计。实验结果表明:调节电源直流电流能有效地调节发生器放电功率,电源输出功率因数高于0.98,系统稳定可靠。     

单相负载下谐波与无功动态补偿的仿真研究

针对单相电力线路中谐波和负载变化下无功不平衡与谐波干扰,运用瞬时无功功率理论ip-iq算法检测,提取电流基波有功分量,进而得到基波无功分量和谐波分量之和,采用电流闭环的电流直接控制策略,产生电流脉冲驱动信号,送到IGBT逆变桥,连接至电力线路进行补偿。仿真表明,存在谐波和负载变化时,通过该补偿装置可以达到电流跟踪精确、响应迅速、补偿充分等效果。     

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.     

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．     

基于解耦双同步和改进V/F的离网逆变器控制研究

离网逆变器三相负载不平衡时,逆变器输出电压同时存在正、负序分量.针对传统控制策略下输出电压存在大量谐波的问题,提出一种基于解耦双同步和改进V/F的离网逆变器控制算法.研究正负序分离变换矩阵、dq坐标下产生的耦合项,使用解耦双同步法、V/F控制解耦后的正、负序电压分量;在Matlab/Simulink中搭建离网逆变器仿真模型.仿真结果表明,三相负载不平衡时,基于解耦双同步和改进V/F控制算法能有效减小离网逆变器输出电压谐波畸变率、提高电压质量、为负载提供优质电能.     

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%.     

一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术

提出了一种同时实现无功补偿的光伏并网发电技术,通过对逆变器输出电压的幅值和相位进行调节,改变逆变器输出电流的有功和无功分量.在白天,光伏发电系统能同时进行有功功率输出和电网无功功率补偿;在光照强度很低或夜晚光伏电池不能发电时,仍然可以利用该系统进行无功功率补偿,提高了系统的利用率.仿真结果验证了该技术的可行性.     

实现无功补偿和谐波抑制的风力发电并网逆变器研究

本文提出了一种应用于分布式发电和微电网的新型风力发电并网逆变器,不仅可以作为功率接口向电网系统传送有功功率,还可同时对电网负载产生的谐波电流和无功功率进行实时动态补偿,从而有效改善电能质量。在分析风力发电并网系统工作原理的基础上,重点介绍了瞬时无功电流和谐波电流的检测方法,并基于MATLAB/SIMULINK建立了系统仿真模型,仿真结果证明了该设计可有效实现无功补偿和谐波抑制,增强电网稳定性。