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。     

基于直接电流控制的STATCOM无功补偿仿真

为提高电网的功率因数和补偿电网的无功分量,采用了静止同步补偿器(STATCOM),该补偿器不仅能根据电网无功电流变化来实时检测和补偿电网中的无功电流,而且能使电网的电流相位和电压相位保持一致.重点分析了STATCOM的核心算法,提出了基于d-q变换的直接电流控制方式,并在MATLAB工具中对STATCOM进行了系统的仿真研究.研究结果表明:在给定的条件下,STATCOM保持了电网的电流和电压相位一致,提高了电网功率因数.该补偿器的直接电流控制方式响应速度快,可以很好地补偿电网的无功,提高电网的功率因数.     

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.     

三相电压型PWM整流器精确线性化和滑模控制研究

建立了同步旋转坐标系下的三相电压型PWM整流器(VSR)的非线性数学模型,针对有功电流和无功电流强耦合的特点,提出一种基于该坐标系下的电压和电流双闭环控制算法,其中电压外环采用滑模控制算法,电流内环采用状态反馈精确线性化控制策略,最后建立了仿真模型并与传统PI控制进行了对比仿真,结果表明,该复合控制方案结合了两者的优点,使VSR既具有变结构控制良好的鲁棒性,又能实现无功电流和有功电流的解耦控制,系统能保证很高的功率因数,输出电压恒定,能适应负载的扰动和非线性变化,具有很好的静动态性能。     

三相电压型PWM整流器的反馈线性化和滑模控制

建立了同步旋转坐标系下的三相电压型脉宽调制(PWM)整流器(VSR)的非线性数学模型,针对有功电流和无功电流强耦合的特点,提出一种基于该坐标系的电压和电流双闭环控制算法,其中电压外环采用滑模控制算法,电流内环采用状态反馈精确线性化控制策略,最后建立了仿真模型并与传统PI控制进行了仿真对比.结果表明,该复合控制方案结合了两者的优点,使VSR既具有良好的鲁棒性,又能实现无功电流和有功电流的解耦控制,系统能保证很高的功率因数,输出电压恒定,能适应负载的扰动和非线性变化,具有很好的静动态性能.     

配电网静止无功补偿器的解耦控制策略

在配电网中,静止无功补偿器(D-STATCOM)可以起到稳定接入点电压,有效地降低网损率和提高功率因数及防止非线性负荷的作用。但是D-STATCOM在d-q坐标系下是一个非线性、强耦合的系统,需要进行解耦控制,因为对其进行解耦控制可以保证输出电流快速无差地跟踪整定值。研究D-STATCOM的解耦控制策略,通过对其基本结构进行分析,得到了耦合项的模型。采用模糊免疫PI控制和前馈解耦控制相结合的方法将原系统进行线性化的解耦,避免了有功和无功电流的耦合作用。最后运用MATLAB进行仿真。仿真结果表明,所提解耦控制策略性能优良、结构简单、容易实现。     

三相电压型SVPWM整流器新颖控制策略

在研究传统SVPWM调制算法的基础上,提出了一种新的控制策略.该控制策略对扇区计算方法作了改进,并与d-q坐标下解耦控制相结合,使系统获得良好的控制性能.仿真结果表明:整流器能获得单位功率因数的正弦输入电流和快速的动态响应,满足了设计要求.     

基于直接功率控制的钻机井场电网谐波抑制的研究

针对钻机自备电网的非线性负载产生的谐波,提出了基于直接功率控制的有源电力滤波方案.介绍了直接功率控制系统的控制方法、原理以及该系统的空间矢量调制控制策略,并进行了仿真实验.结果表明:基于直接功率控制的有源电力滤波器对井场电网有较好的谐波抑制和无功补偿的效果,可有效提高井场电网功率因数,减少谐波电流,改善输出电流波形.控制系统结构简单,易于实现工程化.     

基于重复PI控制的光伏并网逆变器

针对传统PI控制无法实现无静差跟踪的缺点,对逆变器的控制策略进行改进.电压前馈补偿可以抵消电网作用, 使系统近似成为一个简单的无源跟随系统.基于内模原理的改进型重复PI控制策略,对于消除非线性负载及其他周期性干扰引起的波形畸变具有明显的效果.仿真结果表明,并网电流波形良好,并网电流基本与电网电压同频同相,并网的功率因数近似为1,完全满足设计的要求.     

光伏并网发电与无功补偿的一体化控制

为改善光伏并网发电系统的供电质量、提高系统利用率、降低系统损耗、减小设备投资,提出了一种将光伏并网发电与无功补偿相结合的一体化控制策略.通过对并网逆变器的控制,系统既可以向电网输送有功功率,又能对电网中的无功功率进行补偿.分析了两级式光伏并网发电与无功补偿一体化系统的拓扑结构,研究了一体化控制原理、基于扰动观测法的最大功率点跟踪控制、基于瞬时无功功率理论的并网有功电流、无功电流的检测方法及并网电流的合成等问题,最后采用Simulink对整个系统进行了仿真研究.仿真结果验证了该系统结构及控制策略的可行性,实现了光伏并网逆变器功能的复用,扩大了其应用范围.     

分布式发电系统并网逆变器输出功率的自适应控制

针对分布式发电系统中三相电压源型PWM并网逆变器控制问题,考虑滤波电感及其寄生电阻在实际中会发生不确定变化的情况以及外部干扰的存在,提出了并网逆变器输出功率的自适应控制方案,通过控制逆变器输出电流实现对输出功率有功和无功分量的解耦控制,实现了并网系统单位功率因数运行,同时保证直流母线电压的平稳。理论分析和仿真结果证明了所采取的控制策略的可行性和有效性。     

高功率因数变流器的分析及控制实现

传统的相控整流器存在功率因数低、谐波成分高等缺点，本文在分析三相电压型变流器系统数学模型的基础上，将滞环电流控制策略应用于该类系统并构造试验样机．该变流器系统实现了输入电流的正弦化，具有高功率因数，得到了与仿真分析相一致的结果，证明了该种控制的优越性．     

具有有源滤波器功能的并网逆变器控制策略

通过对一种同时具有并网功能和有源滤波器(APF)功能的双重功能并网逆变器进行研究,针对电网电压不对称时,传统i_p-i_q法谐波检测精度差的问题,提出一种基于对称分量法的新型i_p-i_q谐波检测法,该方法可以改善对电网电压正序分量的获取精度,能更精确地检测谐波电流。再通过对并网电流和谐波检测电流进行合成,利用准比例谐振控制技术对合成的指令电流进行跟踪控制,实现系统的高功率因数并网。最后对所提控制策略进行仿真验证,仿真结果表明所提控制策略的可行性和有效性。     

变电站电压无功控制系统的设计

设计了一个变电站电压无功控制系统,它通过检测电压电流计算出功率因数、无功电流、无功功率,按照一定的控制规律投切电容器组,实现电压无功控制,详细介绍了系统的硬件与软件设计,测试结果表明,该系统在电压无功控制方面取得了满意的实际应用效果。     

一种改进的静止无功补偿系统设计

以静止无功发生器工作原理为基础,在d-q坐标系下结合对称分量法思想分别对系统a相电压的正、负序分量进行锁相,进而求解出负载电流在正、负相序下的有功及无功电流值,避免了传统锁相环技术下由于三相电压不对称所造成的锁相角度误差问题;采用积分滤波法来代替传统的低通滤波方式进行直流信号提取,当系统三相不对称时,首先需要对各相电流逐一化简,然后进行积分滤波处理,降低了系统的固有延时。最后,按照上述改进方案在MATLAB环境下搭建无功补偿系统仿真模型,通过对基波电流提取实验的分析及无功补偿效果实验验证得出:改进的静止无功补偿系统能够完成对无功电流实时检测,系统检测延时时间小于0.02s,较传统检测模型延迟时间下降60%;当系统加入静止无功补偿电路后,其功率因数可在一个电源周期内提高到95%以上。     

统一潮流控制器并联变换器虚拟惯量控制策略

针对统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)在调节电力系统线路潮流过程中存在的功率不平衡引起的UPFC接入点电压、直流电容电压波动问题,构建UPFC的数学模型,设计稳压控制电流前馈,提出基于虚拟惯量的UPFC并联变换器控制策略,通过引入UPFC电容虚拟惯量,在并联变换器电压外环的基础上设计UPFC电容虚拟惯量控制环,以电网实际频率为输入量,降低潮流控制过程中的电压波动;为加快UPFC直流侧电容电压控制速度,将前馈补偿点进行了改进,在并联变换器dq轴有功无功分量控制环路中加入改进的前馈量,改善功率协调控制效果。搭建UPFC仿真模型,仿真结果表明,相比常规控制策略,该控制策略既保证了线路有功无功独立调节的功能,又有效地减少了电压的波动,提高了系统的响应速度。     

静止同步补偿器的解耦控制策略

静止同步补偿器（STATCOM）可以起到稳定接入点电压,有效的降低网损率和提高功率因数及防止非线性负荷的作用。但是STATCOM在dq坐标系下是一个非线性、强耦合的系统,为了保证输出电流快速无差的跟踪整定值需要对其进行解耦。通过对STATCOM基本结构进行分析,得到了耦合项的模型。采用模糊免疫PI控制和逆系统相结合的方法对原系统进行线性化的解耦,避免了有功和无功电流的耦合作用。最后运用MATLAB进行仿真,仿真结果表明,所提解耦控制策略具有性能优良、结构简单、容易实现的优点。     

三相不平衡调节及无功补偿装置

本文阐述了配电系统三相不平衡调节及无功补偿原理。利用该原理可有效地调节低压配电网中的三相不平衡负荷及对功率因数进行补偿,使变压器的负荷得到合理的分配。并介绍了一种新型无功补偿装置,该装置与传统的无功补偿装置相比较,可以使零序电流减少很多,电压不平衡大幅降低,功率因数提高,是传统的无功补偿装置升级换代产品。     

双PWM变频器整流控制策略的研究

针对变频器对电网造成的谐波污染及无功,给出了矢量控制的变频调速系统及直接转矩控制的变频调速系统不同的整流器控制策略.结果 表明,双PWM变频器无论是在矢量控制系统还是直接转矩控制系统,均可使输入电流接近正弦波,功率因数高,效率高,是高压大容量变频器的发展方向.     

基于占空比动态分配控制的并联交错CCM PFC变换器

为减小甚至消除均流过程对总输入电流及输出电压的扰动,以提高输入功率因数. 在平均电流控制策略的基础上,提出一种控制占空比在并联变换器内部动态分配的均流控制器,即只在并联变换器内部,根据其电流偏差程度进行占空比动态调节来实现均流. 同时,采用单DSP实现并联PFC变换器电感电流的均匀交错,以减小系统滤波器的体积和提高系统的效率. 以3个功率因数校正(PFC)变换器并联为例,利用提出的研究方案获得了良好的均流性能,并实现了并联PFC变换器电感电流的交错,减小了输入电流的高频纹波. 实验结果证明了该控制方案的正确性,为并联的大功率功率因数校正变换器的数字控制提供了解决方案.