三相电压型逆变器的鲁棒跟踪双环控制器

为了保证三相逆变器在负载变化及参数摄动时输出电压动态响应快、稳态精度高、波形失真率小,基于αβ模型设计一种电感电流内环电压外环的双闭环控制器.电压外环采用离散积分滑模控制以改善系统的稳态性能并增强系统的鲁棒性.进行了正弦波跟踪的仿真实验,结果是突加纯阻性负载时调整时间为2 ms, 暂态过程中输出电压总谐波畸变率为3.46%; 当参数缓慢变化时总谐波畸变率为 0.13%.仿真结果表明: 当系统参数和负荷有较大变化时系统能很好的跟踪参考电压,控制策略是可行的.     

三相SVPWM逆变电源输出波形优化控制策略

为了提高三相逆变电源的电压输出波形质量,减少输出电压的谐波分量和总畸变率,提出模糊神经元PID控制策略。以DSP芯片为控制系统核心,对输出电压进行Clarke和Park矢量变换,采用人工神经网络方法与PID控制理论构成神经元PID控制器,对PID控制器参数进行在线调整,将模糊控制理论引入神经元PID控制器形成模糊神经元PID控制策略,并将基于60°坐标系的SVPWM算法用于逆变电源控制系统中,对系统稳态负载、动态负载、不对称负载情况下分别进行仿真实验。仿真结果表明:采用模糊神经元PID控制策略控制下的三相SVPWM逆变电源,在不同负载情况下的输出电压谐波分量小,总畸变率少,达到电压输出波形质量性能要求。     

降低有源部分容量的混合电力滤波器

为了更经济地滤除电网中的谐波电流,提出了一种新型混合电力滤波器结构。与普通的混合滤波器相比,其有源滤波器的容量和成本进一步降低。由于无源滤波器承受了电网电压,而LC构成的基波谐振支路分流了无功电流,使得有源滤波器的额定电压和电流大大降低。在所提出控制策略的作用下,该滤波器可以有效地抑制电网谐波电压产生谐波电流并阻止负载谐波电流流入电网侧。由PSCAD/EMTDC软件进行仿真,结果表明:该结构中的有源滤波器的容量仅为滤波器总容量的2.11%,而滤波器投入后电网电流的总谐波畸变率仅为4.15%。     

小型屋顶光伏发电系统的谐波分析

以昆明市的小型屋顶光伏发电系统为研究对象,通过对该系统的谐波数据进行分析,将测试的谐波电压含有率、谐波电流与国家标准进行比较,并计算出系统的电压总谐波畸变率(THDV)和电流总谐波畸变率(THDi).     

基于调制比跟踪的三电平变换器VSVPWM策略研究

在采用虚拟空间矢量调制策略的二极管钳位型三电平变换器中，参考矢量经过的小三角形区域多，电压畸变率高，且虚拟中矢量幅值无法随着调制比的变化而调节电压畸变率.针对该问题，提出了一种减小线电压谐波畸变率的基于调制比跟踪的虚拟空间矢量调制策略.首先分析了传统虚拟空间矢量调制策略的小三角形区域划分方法，指出其参考矢量经过的小三角形区域多，电压畸变率高；然后提出了一种基于调制比跟踪的虚拟空间矢量调制策略，该策略在虚拟中矢量幅值与传统中矢量幅值的比值等于调制比时线电压总谐波畸变率取得的最小值；最后在Matlab/Simulink平台上验证了所提虚拟空间矢量调制策略，仿真结果证明所提出的调制策略简单、正确、有效.     

Excel和Matlab在简单电力系统谐波分析中的应用

介绍了一种分析和解决简单电力系统中谐波问题的简单方法.首先在Excel电子表格环境中,输入电力系统的原始数据,然后利用Excel内置函数和VBA编程可以计算出系统不同地点、不同元件的谐波阻抗值,并计算出各次谐波的系统阻抗和时域中各次谐波的电压和电流,从而计算出系统的总谐波畸变率;利用Mat-lab绘出系统阻抗扫描图,可以检测系统的谐振点.利用Excel自动计算的强大功能,可以方便的进行多方案设计计算,研究多种实际因素对总谐波畸变率的影响.     

三电平变流器多载波PWM控制技术研究

对二极管箝位型和飞跨电容型两种三电平变流器拓扑的多载波PWM(脉冲宽度调制)控制策略进行研究,重点对这两种拓扑结构中存在的中点电位不平衡问题,以及不同拓扑结构所适用的多载波PWM方法,进行了理论分析和论证;通过Matlab/Simulink软件的仿真研究,分析了在不同调制度下输出电压的谐波分布和谐波畸变率,确定了载波层叠法与载波移相法的拓扑结构实用类型,论证了多载波PWM控制策略的实用性和可行性.     

小型单相同步发电机阻尼绕组作用分析

针对小型单相同步发电机负载运行时电压波形正弦畸变率大的问题,采用场路耦合时步有限元法建立了小型单相同步发电机的模型,编程计算了发电机在额定负载下,阻尼绕组应用不同连接形式和选用不同材料时的电磁场,比较了各种情况下的电压谐波含量大小,分析了小型单相同步发电机中阻尼绕组的作用.结果表明小型单相同步发电机中阻尼绕组可以削弱负序磁场的影响,降低电压波形正弦畸变率;阻尼绕组采用不同连接形式和选用不同材料对负序磁场的削弱程度不同,其中起主要作用的是阻尼绕组的连接形式.     

电网畸变下功率因数的定义

提出一种适应电网电压畸变下的功率因数定义,引入电压波形因数、电流波形因数和相位因数共同决定负载的功率因数,克服了原功率因数定义下电网畸变时,纯电阻功率因数不为1的不足。定义了负载吸收转化的电功率占电网提供总视在功率的百分比,真实地反映了电网存在谐波时负载对电功率的吸收转化情况。在电网电压不发生畸变时,能很好地兼容现有的功率因数。     

基于时域的电流检测新算法的进一步研究

针对传统电流检测算法存在的问题,提出了一种基于时域的电流检测算法.采用该算法的并联型有源电力滤波器可抑制谐波、校正功率因数、消除三相不平衡等.着重分析了该算法中各分量对应的物理意义,这对有源电力滤波器容量的选择具有指导意义.根据负载是否平衡,采用不同窗口宽度的滑动窗作为低通滤波器,保证了新的电流检测算法具有良好的检测精度和动态性能.实验结果证明,采用该算法的有源电力滤波器能够满足不同的补偿目的,且具有良好的精度(静态补偿实验时,补偿谐波后电流总畸变率为1 31%)和动态性能(动态补偿实验时,动态过程中电流总畸变率小于4%,且不会引起直流侧电压波动).     

模块化多电平变流器输出电流谐波抑制策略

最近电平逼近是模块化多电平逆变器(MMC)常用的调制方法之一,当模块数偏少,或者调制电压过低时,输出电流会产生畸变.从原理上分析了MMC输出电流谐波畸变产生的原因,然后提出了一种抑制MMC输出电流谐波的控制方法.该方法对输出电流进行分频提取后通过PI调节器得到反相谐波电压,最后将反相谐波电压叠加到调制电压上获得总的参考电压.所提出的方法简单可行,易于实现.仿真分析和实验结果表明,采用本文所提出的方法,模块化多电平变流器输出电流的畸变得到较好的抑制.     

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.     

可选择谐波型有源滤波器的检测及其闭环控制

为了实现对电力系统谐波的实时和精确补偿,该文提出了一种用于有源电力滤波器任意指定次谐波的检测方法以及基于该检测方法的闭环控制方法。这种有源电力滤波器由选择性谐波检测环节、电压控制和电流控制环节组成。为了补偿数字控制器和逆变器带来的延时,在检测环节中加入了预测补偿角。电压闭环控制方法借助检测环节实现了对谐波电流发生电路中逆变器直流侧的电压控制。电流闭环控制方法使得实际补偿电流精确地跟踪检测出的谐波指令电流。仿真结果验证了该控制方法的正确性,在采用上述方法后,电源电流得到根本的改善。     

基于多相整流的船舶电力推进系统谐波抑制

变频器等电力电子设备在船舶电网中的使用,将使变频器输入回路产生大量谐波.为减小谐波对电网的污染,对6脉波、12脉波、24脉波整流器的输入侧电流谐波进行了分析,对船舶电力推进系统不同工况下的网侧电流谐波进行了仿真研究.仿真结果表明,多相整流技术是抑制谐波的有效方法,整流相数越多,变频器注入电网的谐波含量越小;24脉波整流应用在船舶推进系统上可大大减小船舶电网的谐波含量,有效地提高电网品质.     

一种高精度的电力系统谐波分析方法

针对电力系统谐波的危害和谐波治理的需要,提出了一种高精度的电力系统谐波分析算法,利用该算法可快速获得电力系统基波及各次谐波的高精度幅值和相位.提出并证明了该算法的收敛性定理,给出了利用该算法进行谐波分析的仿真实例.仿真结果表明,提出的谐波测量方法与其他方法相比具有更高的计算精度高和更快的计算速度,因而在电力系统谐波测量中有较大的应用价值.     

单相有源电力滤波器的控制方法

针对基于单周控制的单相有源电力滤波器只能同时补偿谐波和无功电流、且要求电源电压无畸变的情况,利用基于瞬时无功功率理论的谐波和无功分量检测方法,将单周控制作为电流跟踪控制,在推出控制方程和控制电路的基础上进行了仿真研究,仿真结果证明在电网电压存在畸变的情况下,采用该方案的有源电力滤波器补偿效果良好,而且可以根据需求实现灵活补偿.     

基于DSP谐波与无功电流同步检测方法

针对传统同步检测算法在三相电压不对称或畸变时存在的缺陷,提出了利用PARK变换提取基波正序电压代替相电压的改进算法.考虑到系统实时性和稳定性,采用TMS320VC5402数字信号处理器实现该算法,可完成对三相不对称系统中不对称、无功和高次谐波电流的检测与补偿.理论推导和仿真结果验证了所提方法的正确性.     

电力系统谐波分析的一种快速神经网络算法

提出了一种基于最小二乘递推法(RLS)的正交基神经网络算法来分析电力系统谐波参数.该方法根据谐波分析的特点,采用RLS训练神经网络权值,有效地避免了梯度下降法存在局部极小的问题,并且对降低噪声影响有显著作用.电力系统谐波分析的仿真结果表明,该算法经过一次神经网络训练即可获得各次谐波高精度的幅值和相位.     

无平衡电抗器24脉自耦变压整流技术研究

提出了一种利用电压矢量合成的无平衡电抗器24脉自耦变压整流器拓扑结构,自耦变压器每相5个绕组,根据不同绕组之间叠加的电压矢量使4组整流桥在同一时刻只有两个二极管导通,并将电压矢量差值最大的线电压送至输出端,主整流桥与辅整流桥根据不同时区主辅电压矢量的合成依次自然换向,不对称的输出电压矢量构成形式使整流桥可直接并联输出24脉波直流电压.论文推导了自耦变压器的匝比、系统输入电流表达式及输出电压表达式,并通过对网侧电流谐波含量及变压器等效容量的计算分析了系统的性能,最后通过仿真以及实验验证了设计的合理性.      

H1仿星器磁场电源滤波器的设计

大量的谐波的存在,会直接影响供电系统的稳定性与安全性,H1仿星器的磁场电源为主要谐波源,对电网电能质量造成很大影响。首先对磁场电源的原理进行分析,利用傅氏分解对磁场电源的谐波特性进行理论分析,借助于SIMULINK工具搭建磁场电源的仿真模型,通过仿真分析,得出注入电网侧A相电流总谐波畸变率为2.52%,23与25次谐波电流分别为23.54 A与16.99 A;其次针对其谐波的特点,提出谐波治理的方法,通过引入两个单调谐滤波器对磁场电源中注入电网侧的谐波进行治理,搭建滤波器的仿真模型。仿真结果显示:注入电网侧的A相电流总谐波畸变率降低至0.37%,23与25次谐波电流分别降低至2.83 A与2.01 A,电流波形变平滑,表明针对磁场电源设计的滤波器对注入电网的谐波治理效果明显,电网电能质量得到显著提高。