新型静止无功发生器ASVG及其不对称专家PID控制

论述了ASVG的工作机理和在系统电压对称时的动态数学模型 ,并针对系统电压不对称时ASVG的运行与控制问题 ,分析了系统电压不对称时的被控对象模型 ,提出了恒电压不对称专家PID控制方法 ,给出了系统有1 5 %的负序电压时的仿真结果 .结果表明 :该控制方法可以有效地减少系统电压不对称对装置的影响 ,且装置起动过程超调和输出电压波动小 ,控制灵活 ,具有鲁棒性     

基于超级电容的永磁同步风力发电机不对称故障穿越方法

风电系统与电网之间的相互影响越来越大,需要并网风电机组具有故障穿越能力来保证电网安全运行。为了提高永磁同步风力发电机组(PMSG)在不对称电网故障下的穿越能力,提出了一种基于超级电容储能的PMSG风电机组的故障穿越方法。该方法采用双向直流变换器将超级电容器组连接在交直交变流器的直流母线上,通过对超级电容的吞吐功率进行控制,限制了故障情况下交直交变流器直流侧电压上升,并降低了不对称故障引起的直流母线电压2倍工频纹波。同时在网侧换流器的控制中采用电网负序电压前馈的方法,消除并网电流负序分量。结合低电压穿越标准,对超级电容的容量选取进行了讨论,并建立了超级电容器及其功率变换电路的数学模型,设计了超级电容储能系统的控制器。采用Matlab软件,对1 MW机组的仿真结果表明,所提出的不对称故障穿越方法,可同时减小并网电流负序分量和直流母线电压的2倍工频纹波,提高了机组不对称故障穿越能力,验证了文中提出的故障穿越策略的有效性。     

电力系统故障瞬间静止无功发生器的可控性分析

以 2 0 Mvar静止无功发生器 (ASVG)工业装置的开发为背景 ,分析了电力系统发生故障的瞬间 ,连接于系统中ASVG所受的影响。通过对装置和系统中主要电压和电流矢量的描述 ,并借助数字仿真 ,研究了系统发生故障瞬间 ,ASVG由正常状态进入故障状态的原因。指出在系统中电压(特别是电压相位 )发生变化的情况下 ,可以通过控制以及同步信号的选取 ,使装置在一定程度上避免进入故障状态 ,提高装置在电力系统中的生存能力     

一种混合双极直流输电线路保护新原理

应用故障网络分析方法,研究了混合双极直流输电线路可能发生的各种短路故障类型,并进行了故障特性分析。根据分析结果发现:当直流输电线路发生区内故障时,整流侧与逆变侧的暂态电压和暂态电流夹角的余弦值相同;当直流输电线路区外(整流侧或逆变侧)发生故障时,整流侧与逆变侧的暂态电压和暂态电流夹角的余弦值相反。根据该故障特征,可实现区内、外故障的识别。利用小波变换提取暂态电压、电流分量。另外,故障极的暂态电压和电流的积的变化量远远大于正常极。根据此特征,进行故障选极。最后,通过电磁暂态仿真软件搭建电压不对称的混合双极直流输电系统仿真模型,对其直流输电线路设置不同故障进行仿真,利用MATLAB进行算法的验证,结果表明该保护新原理的正确性及故障选极是可行的。     

永磁同步风力发电机组的不对称故障穿越控制策略

永磁同步风力发电机组在不对称电网故障下运行,将导致并网电流不对称、畸变,直流母线电压上升并含有2倍工频纹波等问题.为了提高永磁同步风力发电机组在不对称电网故障下的穿越能力,提出一种PMSG机组的控制策略:在网侧换流器的控制中采用电网负序电压前馈的方法来消除并网电流负序分量;在机侧换流器的控制中提出了一种新的发电机电磁功率跟踪控制思想,使发电机的输出功率跟踪网侧换流器的输出功率,消除了不对称故障情况下直流母线电压的2倍工频纹波和限制直流侧电压上升,避免直流母线电压波动超出电容电压的额定值.1 MW机组的仿真结果表明,所提出的控制策略可实现不对称故障穿越,验证了所提出控制策略的有效性.     

单周控制新型静止无功发生器的应用研究

针对配电网中电能质量低的问题,在无功补偿系统中运用新型静止无功发生器(ASVG)实现无功补偿;在分析单周控制(OCC)技术和单周控制新型静止无功发生器(ASVG)工作原理的基础上,利用单周控制形成的PWM波,对单相ASVG进行控制;设计单周控制的数字控制器,达到系统所需的无功补偿效果.对单相ASVG进行建模以及闭环控制的Matlab/Simulink的仿真,并进行实验验证.实验结果表明该装置在单周控制下,直流侧电容电压在工作过程中波动较小,动态响应速度较快,稳态补偿精度能够满足工程中无功补偿的需要.     

电力有源滤波器直流侧电压控制关键技术的研究

为了实现对电力有源滤波器(APF)直流侧电压的有效控制,本文通过三段式软启动建压措施克服装置投入瞬间的冲击电流,并从主电路的拓扑结构找到直流侧电压的取值方法,提出了基于电压偏差平方值PI控制的策略降低了装置的空载电流,改善了补偿效果.样机的实际运行工况验证了系统控制方案的可行性,对电力有源滤波器的研制以及工程应用有一定的指导意义.     

基于双向DCDC电路有源二次滤波研究

二次功率脉动是单相四象限变流器固有的问题,传统方法是在直流母线并联LC二次谐振电路或增大直流侧电容.以避免该脉冲分量对后级负载造成影响,为提高变流器的功率密度,提出了一种利用双向DCDC电路对二次功率进行有源滤波的方法.该方法通过检测四象限变流器输入至直流侧的二次脉动功率,以此为指令采用比例谐振对DCDC电路进行控制以产生相应二次补偿功率,消除了直流母线二次脉动电压,滤波效果明显,并且通过PI控制保证了补偿储能电容电压的稳定.同时,基于电感电流在额定功率下能跟踪指令电流和储能电容最大电压限制的,给出了储能电容及其偏置电压之间的约束条件,并进行了参数设计.最后,利用Matlab/Simulink对控制策略进行了仿真,并搭建了实验平台进行了实验,仿真和实验结果一致,验证了理论的可行性.     

阻抗耦合的双Boost型三相直流侧有源电力滤波器

针对三相不可控整流桥,提出一种基于阻抗耦合的三相直流侧有源电力滤波器的拓扑结构及其控制策略,该滤波器由阻抗网络和不对称双Boost电路构成。控制策略采用平均电流控制,分别采用前沿和后沿调制方法来获取两个Boost电路的开关信号。与一般的直流侧有源电力滤波器相比,减少了1个有源开关和1个电容,可以降低成本,而直流侧也不再存在电压不平衡的情况。最后通过仿真验证了该拓扑结构的正确性和有效性。     

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．     

风力发电系统中直流辅助电源的设计与仿真

为了满足风力发电系统中各监测单元模块对供电系统的需求,设计了一款多输出直流(direct current, DC)辅助开关电源。根据辅助电源参数的具体要求,理论分析并设计了DC-DC高频反激变压器;选用稳压管TL431、光电耦合器PC817以及UC2842控制芯片,实现对输出电压的采集、输入电流的采样以及功率MOS(metal, oxide, semiconductor)管的驱动;搭建了一款输出电压为5、15、24 V的多输出双闭环控制的反激开关电源电路,并利用Saber软件对设计的直流辅助开关电源电路进行了仿真。仿真结果表明:设计的多输出直流辅助开关电源的输出电压、占空比以及开关频率符合设计要求,其值均在设计要求精度的10%以内。可见设计辅助电源电路中所采用的方法简单有效,且电路各元器件参数值的选取合理,其方法和结果可在后续直流辅助电源系统电路的硬件开发中为各元器件参数的优化提供参考依据。     

ASVG自适应控制模型及其暂态仿真研究

提出了一种新型静止无功发生器自适应控制器用于抑制发电机功角振荡,该控制器采用最小方差控制策略、运用一种较为简单的参数预估器得到ＡＳＶＧ脉冲宽度控制角,以改变ＡＳＶ交流侧电压值,从而给系统提供无功补偿,根据系统工况,控制器参数由自适应规律自动调整。仿真结果表明,该控制方法可以有效地改善电力系统的暂态稳定性和电压稳定性。     

ASVG的建模及其特征谐波分析

设计了一种由可关断晶闸管GTO(GateTurn_off)构成的三极 48脉冲电压源强迫换流器ASVG(AdvancedStaticVarGeneraror)模型 ,从理论上详细推导、分析了由这种三极 48脉冲电压源强迫换流器构成的ASVG输出电压的特征谐波 ;并使用Matlab电力系统仿真工具箱仿真验证了本文提出的ASVG模型及其谐波方法分析的正确性。     

静止无功电源的动态特性研究

推导了新型静止无功电源（ＡＳＶＧ）的动态模型，实现了 ＡＳＶＧ动态模型和电力系统暂态稳定分析程序的接口，编写了相应的软件，在多机系统中进行了 ＡＳＶＧ动态性能分析。计算机实例表明了 ＡＳＶＧ对系统稳定性、临界故障切除时间以及输电线路传输能力的改进和负荷突变时ＡＳＶＧ对系统电压的动态支撑作用等。     

基于改进型相关算法的变频异步电机定子故障诊断

变频器供电下,异步电机定子电流谐波成分剧增,使定子匝间短路故障的诊断不同于电网直接供电。电网电压不平衡以及电机的先天不平衡也会影响诊断结果。针对以上问题,根据变频器调制频率构建参考信号,提出用改进型相关算法提取定子电流中调制频率基波成分,避开电网不平衡因素以及变频器高次谐波的影响,利用逆调制频率同步速变换将调制频率的基波正序分量转化为二倍频交流分量,将负序分量转换成直流量,通过对整周期采样长度取均值的方法将直流分量单独分离出来。并考虑电机先天不平衡因素定义了故障灵敏度因子。实验结果表明该因子能正确反映定子故障程度,消除了变频器的谐波成分和噪声对计算结果的影响,对供电电源不对称具备鲁棒性,方法有效可行。     

电压型PWM整流器直接功率控制系统主电路参数设计

为了解决电压型PWM整流器直接功率控制系统主电路参数设计问题,根据整流器在dq两相同步旋转坐标系中的数学模型建立了其功率控制数学模型. 基于功率控制数学模型,结合整流器直接功率控制系统的特点,推得交流侧电感是由功率、功率滞环比较器环宽及开关平均频率决定的;直流侧直流电压是由交流电压、电感及负载决定的;突加负载时直流侧电容是由直流电压波动、功率、电感及负载决定的. 根据上述影响主电路参数的诸多因素,提出交流侧电感、直流侧电压及直流侧电容的设计方法. 计算机仿真和实验证明了本文提出的设计方法是可行的.     

天气雷达天线伺服控制系统中PWM保护电路的设计

介绍了天气雷达天线伺服控制系统中直流PWM泵升电压电路限制技术,泵升电压形成的原理以及泵升电压限制电路的原理,并结合工程设计中具体的直流PWM天线伺服控制系统对泵升电压限制电路的参数进行了详细的计算.较好的解决了供电电源的"泵升电压"对直流PWM伺服系统影响.实际应用表明,该天线伺服控制系统PWM保护电路设计是合理、成...