并联有源电力滤波器两种谐波检测方法的研究

介绍了ip-iq法和网侧电流法两种谐波电流检测方法的有源电力滤波器,对比传统有源电力滤波器ip-iq谐波检测方法的复杂性,提出了网侧电流检测法。此种方法不仅省去了传统有源滤波器谐波检测单元而且更为简单实用,并在Matlab/Simulink环境下,对两种谐波检测方式的有源电力滤波器进行了仿真分析比较,证明了网侧电流检测法的有效性和优越性。

基于自适应模糊PI控制的并联有源电力源滤波器

针对传统有源滤波器无功和谐波复杂的检波单元,以及为克服系统负载切换时对直流侧电容电压的影响,提出了电源电流直接控制的有源滤波器,省去了传统有源滤波器的谐波检测单元,介绍了电源电流直接控制的有源滤波器的基本原理,并且直流侧电容电压采用PI和自适应模糊PI两种控制方式,在Matlab/Simulink环境下对两种控制方式在系统响应时间,超调量以及负载扰动情况下进行仿真,并且对两种仿真结果进行了比较.仿真表明采用自适应模糊控制的算法,系统的响应速度加快,调节精度提高,稳态性能变好,而且没有超调和振荡,具有较强的鲁棒性.

基于基波检测原理的配电台区有源补偿装置研究与应用

主要介绍了应用于低压配电网三相四线系统的配电网有源电力电子补偿装置,分析了直接检测基波有功电流分量的基本原理。利用此种控制方式的配电网有源补偿装置在谐波、无功方面的补偿特性,尤其在配电台区负荷不平衡情况下,通过在Matlab/Simulink环境下仿真,证明此种配电网有源补偿装置检测控制方法的可行性和对三相负载不平衡情况下的良好补偿特性。最后通过开发样机证明了此种理论在补偿配电台区无功及三相电流不平衡情况下的有效性。

DSTATCOM在不平衡负载下的补偿特性

介绍了应用于三相三线系统的配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)的基本原理。采用直接控制电源电流方式的无功谐波检测方法、基本原理和三相负载不平衡情况下进行补偿的特性分析,并在Matlab/Simulink环境下仿真。仿真结果表明,该DSTATCOM控制方法的有效性和对三相负载不平衡情况下良好的补偿特性。

基于模糊PI控制的APF在不平衡负载下的补偿特性研究

分析了采用直接控制电源电流的有源电力滤波器(APF),给出了此种控制方式下的APF的基本结构以及控制部分的原理,尤其针对三相四线系统,在三相负载不平衡的情况下此种控制方法的可行性。直流侧电容电压采用PI和自适应模糊PI两种控制方式,在Matlab/Simulink环境下进行了对比。仿真表明,采用自适应模糊PI控制的APF响应速度加快,调节精度提高,稳态性能变好,而且没有超调和振荡,具有较强的鲁棒性。

改进的单相两点跌落电压检测新方法

分析了目前常用的电压跌落单相瞬时电压dq变换检测法,在此基础上提出两种能实时准确获得电网电压幅值信息的算法:单相两点检测法和αβ-dq变换两点检测法。此两种方法计算简洁、实用性高,适用于DVR等电能质量补偿装置的跌落电压快速实时检测。理论分析了电网电压含有谐波和电网频率波动两种情况下,单相两点检测法的性能,并用PSCAD进行相应的仿真。理论分析和仿真结果均表明,在单相电压发生骤降的情况下,改进优化后的电压检测法能有效获取电网电压实时信息,更快速地检测出跌落电压,具有令人满意的动态响应速度和检测精度。

应用于配电系统并联APF的仿真研究

介绍了三相三线制配电系统有源电力滤波器结构,设计了50 kVA有源电力滤波器各部分的参数,谐波无功电流检测采用瞬时无功检测法,直流侧电容电压采用PI调节控制。在Matlab/Simulink仿真环境下,搭建了有源电力滤波器样机模型,证明其谐波治理的有效性和良好的补偿性。

单电流检测配网静止同步补偿器的改进控制策略

主要阐述了应用于配网静止同步补偿器(DSTATCOM)单电流控制方案及其改进策略,并对直流侧稳压问题进行了详细的分析,给出了控制直流侧电容电压稳定的PI参数整定方法,并引入了自适应模糊PI控制器,直流侧电容电压采用PI和自适应模糊PI 2种控制方式进行了对比。对采用所提电流控制策略的DSTATCOM进行了仿真研究,并制作了实验样机。仿真和实验验证了该控制策略应用于DSTATCOM的有效性和可行性,实验结果同时证明采用自适应模糊PI控制的DSTATCOM系统响应速度更快,而且没有超调和振荡,具有较强的鲁棒性。

源侧电流检测的DSTATCOM控制策略

为简化DSTATCOM的电流检测与控制算法,提出一种单独控制电源侧电流的补偿控制算法。对直流侧稳压问题进行了详细的分析,给出了控制直流侧电容电压稳定的PI参数整定的详细过程。采用自适应模糊PI控制器,减小电压超调,提高了系统响应速度。对采用所提出的电流控制策略的DSTATCOM进行了仿真研究,并制作了实验样机,通过仿真和实验验证了该控制策略应用于配电网静止同步补偿器的有效性和可行性。实验结果同时证明采用该控制策略后,DSTAT-COM具有稳定的直流侧电压,电源侧得到0.99的功率因数。

励磁系统建模试验及仿真研究

大电网的建设和发展要求对发电机及其励磁系统模型进行实测,并建立能正确反映实际运行设备运行状态的数学模型和参数。而励磁系统参数测试试验是励磁建模的一个重要环节。通过试验能获取或者验证模型参数,最后得到符合实际的参数,这就是励磁参数测试试验的目的。

一种基于锁相角扰动的主动式反孤岛策略

为减小并网电流畸变率,提高孤岛检测的响应速度,以满足不同类型负载的要求,提出一种基于锁相角扰动的主动式反孤岛策略。通过对参考电流锁相角引入一个微小的随正弦规律变化的扰动,使得参考电流到达峰值的时间向左或向右偏移,同时其频率又不受影响,由于逆变器输出电流是跟随参考电流的变化而变化,因而在主电网断电时,公共点电压过峰值的时间会有一个小角度的偏移,当偏移程度超过设定阈值范围,逆变器断开,停止向主电网供电。在PSCAD中搭建了单相光伏逆变器孤岛检测仿真模型,对多种类型的负载进行了仿真,结果表明,该方法具有对电网产生的谐波小、无检测盲区、算法简单易实现等优点。

基于改进积分变换法的导体不连续电缆无损识别与定位技术研究

随着配电网电缆使用量的逐年增加,出现部分电缆导体不连续的质量问题,造成经济损失的同时可能威胁到配电网的安全稳定运行,现有方法难以无损检测识别并定位此类问题。建立了电缆首端宽频阻抗谱数学模型,分析了导体不连续电缆的宽频阻抗谱特点;采用了积分变换法将电缆宽频阻抗谱函数变换为空间域函数,用以实现电缆不连续点的识别定位,并采用切比雪夫窗和传播系数实测法对积分变换法进行了改进,大幅减小了定位曲线的涟漪效应,提高了定位的准确性;最后,定制了50 m长的10 kV导体不连续配电电缆。实验验证了所提算法的有效性,定位误差不超过0.8%。研究成果对于实现电缆精细化运维、提高配电系统运行可靠性具有一定参考意义。

基于PCS模型的超级电容器蓄电池混合储能研究

混合储能系统(HESS)将能量型储能和功率型储能结合,充分利用不同储能设备的特性取长补短,可以适应微电网各种场合的需求。建立了混合储能系统的数学模型,提出了一种基于能量转换(PCS)模型的超级电容器蓄电池混合储能系统。采用蓄电池与超级电容分别经过双向DC-DC变换器接入直流母线并联,再经统一采用PQ控制算法的DC-AC功率变换器接入交流电网的接入方式,该结构可减少DC-AC变换器的数目。最后进行了仿真研究,仿真结果表明:该储能系统一方面满足超级电容在短时间大功率吞吐过程中的组串电压范围要求;另一方面可维持直流母线电压恒定,减小锂电池在充放电过程中的电流纹波,控制灵活性高,具有所需超级电容和电池电压等级较低、利用率高的优点。

基于零模-线模波速差的配电网单端测距新方法

针对传统行波定位法应用在配电网中产生测距误差大、成本高的问题,提出一种结合单端法与双端法优点的波速差定位新方法。对量测端采集的电压行波信号进行相模变换,得到线、零模分量;利用小波变换模极大值在第五尺度下标定故障初始波头;利用基于零模、线模波速差的单端测距法同时进行单独测距,综合两侧的测距信息后判定出具体的故障位置。PSCAD仿真验证表明,与传统单端测距法对比,该文方法不受过渡电阻、故障初始相角及分支点的影响,具有较好的故障测距准确性。

并联APF在不平衡负载下的补偿特性

介绍了应用于三相三线制系统的有源滤波器的结构,采用直接控制电源电流的方式的无功谐波检测方法,分析了此种控制方式的有源滤波器的基本原理,并且在Matlab/Simulink环境下进行了仿真,证明了在三相负载不平衡的情况下,此种控制方法的有效性和良好的补偿性。

基于小波神经网络的电缆局部放电自动诊断方法研究

为科学高效地诊断电缆绝缘状态,保障城区配电网的安全稳定运行,提出一种改进鲸鱼算法与小波神经网络结合的电缆局部放电诊断方法。首先利用灰度图谱与矩特征实现对局部放电信号的特征提取,基于矩特征值构建小波神经网络的输入样本集;然后使用改进的鲸鱼优化算法对小波神经网络参数进行寻优,以解决神经网络普遍存在的参数敏感问题;最后将优化好且训练完成的小波神经网络应用于电缆局部放电诊断中。改进的鲸鱼优化算法引入非线性收敛因子与自适应思想提升了算法的性能,对小波神经网络的超参数有较好的寻优效果。仿真结果表明,所提出的方法能够有效地诊断电缆绝缘缺陷类型,诊断精度相比于通用参数配置的小波神经网络有9.45%的提升。

低压动态补偿装置的检测与控制优化

针对现在投运的低压动态补偿装置,以优化低压动态补偿装置的补偿性能为目的,就低压动态补偿装置的检测环节,和控制环节提出了新的优化方案。以瞬时无功功率理论为基础,推导得出了针对单次谐波检测的改进型ip-iq算法并扩展为分频检测方法,结合电流电压双闭环模糊PI控制策略,优化了低压动态补偿装置的补偿精度,增加了谐波跟踪能力和动态补偿能力。

基于RTDS的有源电力滤波器实物控制器闭环仿真技术

为高效实现电力电子装置技术验证及测试,提出一种基于实时数字仿真仪(RTDS)的有源电力滤波器(APF)控制器闭环仿真测试方法,三相电网、负荷及APF逆变桥、直流侧电容和断路器等一次回路由RTDS中的软件进行模拟,APF控制和保护则采用实际装置中的控制板。通过5类信号调理模块解决APF控制器与RTDS软件模型之间的信号匹配问题,形成RTDS的实物控制器仿真实验标准接口。整体仿真模型在RTDS小步长环境中构建,提出绝缘栅双极型晶体管(IGBT)触发脉冲、保护控制信号逻辑、RTDS中短路故障模型、操作观察界面等核心模块建模方法,形成了完整的测试步骤和测试项目。通过将APF控制器的RTDS测试数据与实际装置的测试数据进行对比分析,验证了方法的有效性。

火电厂低压辅机变频器低电压穿越测试装置研究与应用

为了提高火电厂低压辅机变频器低电压穿越水平,有效解决传统多绕组变压器切换结构的电压跌落装置控制跌落时间不精确、合闸过程励磁涌流大等诸多问题,研制了容量为30 kW的火电厂低压辅机变频器低穿测试装置。设计了三相四桥臂背靠背电力电子拓扑结构,采用自适应模糊PI控制算法,准确设置电压跌落幅值及时间,通过上位机控制实现自动循环周期测试。装置在江西某火电厂开展低压辅机变频器改造前后低电压穿越现场实验,证明电力电子式电压跌落装置动态响应速度小于5 ms,逆变输出电压谐波含有量小于0.5%,操作便捷、保护策略完备可靠。

光伏并网逆变器电子防孤岛保护测试装置及其应用

为了提高光伏并网逆变器的防孤岛测试水平、有效地解决传统RLC负载测试条件的限制,提出实时功率匹配的三相四线制背靠背结构电力电子防孤岛保护策略,并研制了30 k W防孤岛保护测试装置,装置输入侧模拟交流电压源实现光伏并网逆变器与测试装置在有功功率、无功功率的高精度匹配,输出侧将从输入侧吸收的有功功率高效逆变反馈给电网。该控制算法采用自适应模糊比例积分(PI)控制。将该装置与传统RLC负载防孤岛测试进行防孤岛性能对比,实验结果证明电力电子防孤岛保护测试装置响应速度快、测试精度高、操作便捷、不受外部环境影响。