宽范围负载CL-LDO的设计

针对规模与功耗骤增的集成电路发展趋势,设计了一种可以提供宽范围负载电流的无片外电容型低压差线性稳压器(CL-LDO).为了解决宽范围负载电流与无片外电容等需求所带来的稳定性问题与瞬态特性问题,提出了动态零点补偿的方式与瞬态增强电路结构,既保障了整体电路在全负载范围内保持稳定,又实现了较好的瞬态特性.基于0.11μm CMOS工艺,完成电路设计、版图设计与仿真,仿真结果表明,在0~500 mA的负载范围内,整体环路增益可以达到68 dB;最小相位裕度为56°;当负载电流在1~500 mA之间发生跳变时(Δt=500 ns),输出过冲和下冲分别为56 mV和141 mV,建立时间分别为2μs和0.78μs;PSR为-67.2 dB@1 kHz,负载调整率为0.137μV/mA.

基于PSASP的低压用电设备无功动态补偿系统设计

为了解决低压用电设备功率因数与实际结果不一致,导致补偿误差较大的问题,基于PSASP设计一种新的低压用电设备无功动态补偿系统。分别设计电压/电流电路、保护电路和采集电路,计算限流电阻和输入电阻,分析电压值,利用六路串口进行补偿。计算无功功率和电能因数,对数据进行调整,将比较补偿、积分补偿、微分补偿三者相结合得出PASAP控制结果,获得动态功率因数,实现低压用电设备无功动态补偿。实验结果表明,该系统功率因数与实际结果基本一致,补偿误差低于0.01%。

基于STATCOM的双馈风力发电机低电压穿越能力分析

为了对风电场低电压穿越(Low-Voltage Ride-Through, LVRT)动态响应特性及其治理措施进行研究,建立了双馈感应发电机(Doubly Fed Induction Generator, DFIG)风电场仿真模型,讨论了DFIG网侧和转子侧变流器控制策略,并从风机机端电压、风机直流母线电压等关键方面分析了静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator, STATCOM)在风电场低电压穿越防治中的应用有效性。分析结果表明,采用STATCOM可以显著改善风机在低电压情况的响应特性,同时STATCOM可以提供动态无功功率补偿,减轻电网低电压对风机的不利影响,有助于风机提供稳定发电能力,减少风电场停机时间和电网扰动。

低压动态无功补偿装置设计与实现

低压动态无功补偿装置的应用能够降低电力系统负荷,有效补偿电路运行时产生的无功功率,在一定程度上避免电网损耗及受电端电压下降的问题,从而提升功率因数,改善电压质量。该文首先对低压动态无功补偿装置的总体结构与控制器结构进行设计分析,并采用接地抗干扰设计降低设备运行时的外界干扰因素,提升控制器的控制精度,优化装置的实际应用效果。

配电网低压动态无功补偿降损效果评估

利用迭代法根据补偿后的网络构造了一个与补偿后网络拓扑结构和负荷均相同的虚拟补偿前网络,解决了补偿前后网络由于时段不同、负荷不同所致网络不一致的问题,为动态无功补偿效果的评估提供了一个较好的方法。该虚拟补偿前网络法在理论上具有严密性,以江门供电局10kV黄布线为例,将虚拟补偿前网络法和基于配电变压器电量的等值电阻法相结合,进行降损效果计算,证明了该虚拟补偿前网络法的可行性。

DVR在风电机组LVRT中的应用及其无功补偿能力

针对动态电压补偿器(DVR)在风电机组低电压穿越(LVRT)的应用进行了讨论。为了提高DVR的动态响应能力,设计了双闭环控制策略,并引入电网电压前馈项,以避免补偿电压的过冲;电压外环采用了谐振控制器,可在静止坐标系下实现无静差跟踪,省略了坐标变换以及锁相环节。同时详细分析了DVR在正常运行与跌落情况下无功补偿能力,通过对其补偿方式的分类与比较,指出了其无功补偿能力受到限制的原因。在Matlab/SIMULINK中构建仿真模型,仿真结果表明,所设计的控制策略能够迅速精准地补偿定子电压,减小了定子电流冲击,平稳地实现了机组的低电压穿越。最后在110 kW的电机平台上进行了实验验证。

配电网低压无功装置的补偿度及电容器分组方式研究

结合广东省电网公司低压无功补偿试点工程,以4个10 kV等级的配网为例,以配变的功率因数均方根值作为衡量标准,利用实际电网数据对无功补偿装置的容量选择和电容分组这两个问题进行了实证研究。旨在提出一种较为合理、在实际中切实可行的无功装置容量选择和分组标准。同时,对所采用的电网运行功率因数的定包络线控制策略进行了介绍。在该控制策略控制之下,电网运行中的功率因数在检测周期内的均方根值,将处于所期望的功率因数均方根值的包络线之内。

基于控制器局域网的模块化低压无功补偿装置

所设计的基于控制器局域网(CAN)的新型模块化低压无功补偿装置由一系列通过CAN总线互联的模块组成,主模块能够智能识别总线上连接的所有补偿模块,模块的个数取决于实际需要的补偿容量。装置的智能控制策略综合考虑了无功功率、电压限制、功率因数、负载电流、最小补偿电容器容量等因素。在模块化补偿装置的投切判断程序中嵌入了电容器补偿容量的动态修正环节,根据母线电压的波动实时修正补偿容量,可以减小投切判断环节的偏差。与常规无功补偿产品的对比分析和实际测试结果表明,模块化结构可靠性好、功率密度高、接线简单、扩容方便,综合智能控制策略和补偿容量动态修正改善了性能指标,在各种配置完全相同的情况下该装置的补偿效果优于常规的无功补偿产品。

兼顾阻尼抑制和电压支撑的动态无功补偿装置控制方法

提出一种兼顾抑制低频功率振荡和提高暂态电压稳定性的动态无功补偿装置控制方法。首先通过一个典型的含有动态无功补偿装置的系统分析了阻尼低频功率振荡和保持母线电压稳定2个控制目标相互影响的机理。在此基础上提出在电压控制和阻尼控制两者出现矛盾的时候,通过协调优化算法,选取最优的无功控制指令,防止阻尼控制引起电网电压超标。在典型电网系统中开展了仿真研究,结果表明所提方法可以实现电压控制和阻尼控制的协调,在确保电压控制效果的前提下尽可能抑制低频功率振荡。

基于DSP2812的静止无功补偿控制器

针对电力系统中无功补偿装置发展的现状,介绍了一种基于DSP2812的静止无功补偿装置控制器的设计。该控制器充分利用了DSP2812内部资源丰富的特点,即响应速度快、动态性能好,系统结构简单、可靠性高、成本低。试验结果表明,该控制器具有优异的性能,可用于低压系统的动态无功补偿。

大规模风电并网对电力系统的影响及应对措施

随着风电装机容量在电网中所占比重的不断增加,大规模风电并网对电网的影响也越来越严重。根据风电基地风电场实际运行数据,分析了大规模风电并网对电力系统的影响,包括风电场正常运行时的无功、谐波等问题,以及故障时对电网暂态电压稳定性的影响。根据风电场在运行中存在的问题,提出了提高风电机组低电压穿越能力,加强对风电场动态无功补偿装置运行管理等措施。

利用STATCOM和串联制动电阻改善风电场暂态稳定性

目前研究的风机一般都以单质块集总模型为主,为了更准确地分析风机暂态效应,在此基础上针对基于双质块风机的建模及其暂态分析进行了详细的分析.通过建立双质块定速异步风机、STATCOM模型以及串联制动电阻的数学模型,分析了STATCOM与串联制动电阻(SDBR)对定速异步风机暂态稳定性和低电压穿越能力的影响,理论推导和仿真得出了两种方案适用的范围以及局限性.提出了一种利用并联STATCOM和串联制动电阻(SDBR)协调作用来改善定速异步风机暂态稳定性的新方案,并通过理论分析和仿真算例证明该方法可以有效地提高定速异步风机在故障后的电压提升和转速抑制的效果,从而较好地改善了定速异步风机的暂态稳定性,进一步增强定速异步风机低电压穿越能力.

基于Crowbar与动态电压恢复器提高风力机低电压穿越

针对双馈式风电机组,文章提出了Crowbar与动态电压恢复器组合电路实现DFIG低电压穿越。在电网故障时,通过采用DVR的完全补偿法控制策略来补偿电网故障电压,从而使风电机组定子端电压保持恒定;并且Crowbar在电网故障比较严重时投入与DVR同时作用,Crowbar以限制双馈电机转子侧的过电流。最后在PSCAD/EMTDC中构建仿真模型,仿真结果表明,在电网故障时,投入DVR与Crowbar电路,可将电网电压恢复到额定值,并及时有效地抑制了转子侧的过电流,进而提高了风电机组的低电压穿越能力。

摆率增强的高瞬态响应无片外电容线性稳压器

针对无片外电容低压差线性稳压器瞬态响应差的问题,本文提出了一种摆率增强电路,该设计采用了动态密勒补偿技术,使得低压差线性稳压器有良好的环路稳定性。本文基于SilTerra公司的标准0.18μm的CMOS工艺,通过最终的仿真,该设计的低压差线性稳压器在负载电流20 mA~200μA的瞬态变化下过冲电压仅有80 mV,恢复时间0.5μs,线性调整率与负载调整率的最大值分别为0.036%、6.4%。降低了低压差线性稳压器输出的过冲电压以及恢复时间,实现了具有高瞬态响应的无片外电容低压差线性稳压器。

基于遗传算法的STATCOM控制器优化设计

提出利用遗传算法优化动态无功补偿装置控制器的方法,分析了无功补偿装置阻尼调节和保持电压稳定的关系。通过遗传算法对控制器的相关参数进行协调优化,选取最优的无功控制指令,在阻尼低频振荡的同时保证了电压的稳定性。在四机二区域系统中进行了仿真研究,结果表明所提方法可以较好地抑制功率振荡,提高系统稳定性。

触发电路在低压动态无功补偿装置中的研究

根据当下无功功率和谐波引起的电网质量下降及接触器投切补偿电容器的不足所研制的新型晶闸管投切电容器TSC动态无功补偿装置。从无功补偿的原理出发,建立了电容器的自动补偿最佳控制方法,并采用晶闸管无触点开关实现快速自动投切,它是通过检测晶闸管无触点开关两端电压为零来做触发的必要条件,这样使整个系统有着硬件闭锁保护,从而有效地避免了误触发给系统造成的冲击电流而损坏元件,同时不会产生无功倒送。

双馈风电系统低电压故障保护方法的研究

提出一种基于串联动态制动电阻(SDBR)的低电压主动保护方法,在电网故障时吸收由于电网电压跌落引起的不平衡功率,保证故障期间双馈风电机组不脱网运行。分析SDBR对DFIG的暂态影响,提出SDBR的投切控制策略。根据低电压穿越(LVRT)规范对无功功率的要求,研究转子侧变流器无功补偿控制方式。利用PSCAD/EMTDC仿真平台,建立基于SDBR的双馈风电系统仿真模型,对三相对称故障时DFIG的低电压穿越能力进行仿真研究。仿真结果表明,串联动态制动电阻能够有效的抑制定、转子过电流,限制直流母线过电压,从而提高DFIG的低电压穿越能力,保证风电系统的不脱网运行。

风电场动态无功补偿设备引发低频振荡实例分析及建议

随着国家对新能源开发与利用的大力支持,各风电基地风电装机容量不断增加。但是风电基地均处于电网末端,末端电网与主网联系较弱,短路电流水平较低,抗扰动能力低。目前风电场升压站引入动态无功补偿设备,可以有效缓解电网电压波动,提高末端电网稳定性。但是动态无功补偿设备配置及参数设置不合理可能进一步恶化系统稳定性,甚至引发系统低频振荡问题。因此分析动态无功设备动态调节特性及各参数对系统稳定性影响,以新疆某地区风电场动态无功补偿设备电厂引发低频振荡为例,重现了风电场动态无功补偿设备参数设置不合理引发低频振荡现象。分析结果表明动态无功补偿设备参数对电力系统动态稳定具有重要影响,动态无功补偿设备电压控制方式及相关参数设置不合理可能诱发电力系统低频振荡。对风电场动态无功补偿设备提出了相关建议和措施,有效指导了相关参数设置,对风电场动态无功补偿设备运行与管理具有重要的指导意义。

基于TMS320F28335的风机并网变流器低电压穿越实现方法

以电压型PWM并网变流器数学模型和前馈解耦控制为基础,论述了并网变流器在LVRT期间的控制方法和逻辑过程。以TMS320F28335为核心,结合风电机组并网运行特点,进行了大功率并网变流器系统设计。最后在电网跌落模拟装置上进行了LVRT期间的动态无功补偿实验。实验结果表明,硬件系统低电压穿越期间运行可靠,无功电流控制静态和动态性能良好。

基于DVR的风电机组低电压穿越仿真研究

文章提出了基于三单相结构动态电压恢复器(DVR)的风力发电低电压穿越(LVRT)方案。当电网电压发生跌落时,通过串联接入DVR来产生补偿电压,从而维持风电机组定子端电压的恒定。该方案是风力发电与电能质量的有效结合,充分利用了DVR在较短的时间内较强的电压补偿能力。仿真结果表明,该方案有效地抑制了转子侧暂态电流的蹿升,并及时将电网电压恢复到额定值,表现出了良好的低电压穿越能力。