用于VSC-HVDC系统谐波抑制的PI与VPI并联控制

针对电压源型换流器高压直流输电VSC-HVDC(voltage source converter based high-voltage direct current)交流系统中占比较大的5、7、11、13等低次谐波,在比例积分PI(proportional integral)控制的基础上,提出1种dq坐标系下基于矢量比例积分VPI(vector proportional integral)调节器的选择性谐波电流控制策略。其中,PI用于控制电流误差直流分量,而VPI用于抑制电流误差的倍频波动。与比例积分谐振PIR(proportional integral resonance)调节器不同,VPI含有二阶分子,可在所设谐振频率点处实现控制系统闭环传递函数的理想0°相位延迟,因此其对谐波电流的控制精度优于PIR。利用Simulink软件建立1个2端VSC-HVDC系统,分别对传统PI、PIR及PI并联VPI这3种控制方式下VSC的2侧交流电流进行仿真,通过对比谐波含量,验证VPI谐波抑制性能的优越性。

无需锁相环的柔直变流器负序电流补偿方法

电网电压不平衡时,锁相环PLL(phase-locked loop)需对电网电压进行重新追踪,此时锁相不准或锁相时间过长均会造成后续柔性直流输电系统中控制性能降低。为了避免锁相环带来的不利影响,提出1种无锁相环的改进型变流器控制策略。首先对传统锁相方案与无锁相方案的本质区别进行分析,进一步在无锁相环环境下提出1种瞬时正、负序分量提取方案;其次对无锁相环的变流器控制系统进行设计,并以补偿负序电流为控制目标;最后在实验样机下验证所提策略的正确性与有效性。

应用于负序电流补偿的无锁相环并网逆变器控制策略

电网电压不平衡时,负序电流会严重影响并网逆变器输出电能的品质,电网信息的检测速度是影响负序电流补偿的主要因素之一。为此提出基于虚拟矢量的无锁相环控制策略。首先,分析了锁相环与无锁相环控制策略之间的区别。其次,通过引入延迟消除算法消除电网不平衡下所产生的二次谐波分量。最后,在固定频率旋转坐标系下通过双闭环控制对负序电流进行直接控制。实验结果表明,无锁相环控制策略不但抑制负序电流,而且省略了以往锁相环对电网电压的跟踪过程,从而在响应时间上更胜一筹。