基于DSOGI-PLL与ANF-LPF的i_(p)-i_(q)三相谐波检测方法

随着分布式电源大规模接入电网,电力系统中频率波动、电压不平衡以及谐波畸变等问题日益严重。在这样不平衡和失真的电网条件下,传统i_(p)-i_(q)谐波检测法已不能满足工程需要。为解决这一问题,文中提出一种基于DSOGI-PLL与ANF-LPF的i_(p)-i_(q)三相谐波检测方法。一方面,采用DSOGI-PLL提高复杂电网下提取基波相位的能力;另一方面,采用一种具有选择性谐波滤波能力的改进结构LPF,来提高谐波检测的抗干扰能力。结果表明,所提方法能够在复杂电网条件下完成三相谐波检测。

无锁相环i_p-i_q检测任意次谐波电流的新方法

电力有源滤波器是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其关键的环节是实时准确地检测出谐波电流。为了检测出任意次谐波电流,消除其对电网的危害,提出了基于瞬时无功理论的无锁相环ip-iq检测方法,该法可检测三相三线制不对称系统任意次谐波的正、负序分量,并将其相加得到任意次谐波电流,而无锁相环ip-iq检测法中的变换矩阵中的频率换为一个固定值可省去传统ip-iq检测方法中锁相环,简化了电路。理论分析表明,ip-iq变换过程中频率偏差不影响检测结果,且可通过设置变换矩阵频率实现对任意次谐波的检测。仿真结果证实了本文所提出新方法的准确性。

一种考虑频率偏差的谐波电流检测方法

针对目前的无锁相环谐波检测方法在电网电压畸变和频率偏移时对谐波检测精度变差的问题,提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进谐波检测方法。该方法能在电网含有负序分量、谐波且频率偏移时由电压基波矢量快速、准确地测定电压的频率和相位,为电网不平衡状态下谐波的检测和治理提供可靠的信息。理论推导和仿真结果表明,所提出的改进方法能有效改善电网频率偏移和电压畸变时谐波电流的检测精度。

基于瞬时无功功率理论的磁控电抗器控制方法

传统的基于投切电容器组的无功补偿方法容易过补偿或欠补偿,且受投切次数的限制。提出了一种基于瞬时无功功率理论的磁控电抗器控制方法,用来解决传统无功补偿方法的不足。应用瞬时无功功率理论,通过坐标变换,实现了磁控电抗器无功电流的实时检测。在此基础上,研究了基于磁控电抗器的智能无功补偿装置的基本控制策略、系统不平衡时的控制策略以及磁控电抗器的快速响应方法。实验结果表明,该方法有效地实现了磁控电抗器的实时控制。

基于直接功率控制的VSC-HVDC系统换流控制器设计

针对柔性高压直流输电(VSC-HVDC)系统潮流控制灵活,能够增强系统稳定性和接入无源网络等特点,提出采用直接功率控制(DPC)法对该系统的换流控制器进行设计。该方法以瞬时无功功率理论为基础实时控制电网与换流站之间的功率交换,在系统采样频率和开关周期足够高时其功率误差非常小,从而能够保证系统对功率的快速、准确控制。同时通过使用直流电压控制器和相位补偿技术来抑制直流电压的波动和检测延迟的补偿,最后采用PSCAD软件对系统进行仿真,从仿真看出基于DPC设计的控制器能够对电网的有功和无功进行快速调节,并具有直流电压稳定、交流侧谐波含量少等优点。通过对VSC-HVDC系统的仿真验证了该系统能够快速完成电力系统潮流控制以及增强了系统运行的稳定性,该系统具有较大的实用价值。

不对称三相四线制系统有害电流的检测方法

ip-iq 法能准确、实时地检测不对称三相系统中的有害电流 ,被广泛应用于三相电力有源滤波器。目前 ,在检测不对称三相四线系统的有害电流时 ,均事先剔除零序电流 ,然后再采用ip-iq 法。通过理论分析证明 ,ip-iq 法经过 3 2变换后iα、iβ 中都不含零序电流分量 ,并且基波正序分量不会受到影响 ,因此含有 3 2变换的p -q法、d -q法、ip-iq 法都不会受到零序电流的影响 ,所以这些检测方法都不用先剔除零序电流而直接用于不对称三相四线系统有害电流检测。理论和仿真结果表明这种方法能正确检测出基波零序、负序及谐波分量 ,从而改变了长期以来认为ip-iq 不能直接用于三相四线系统的观点。

一种新的谐波电流检测方法

有源电力滤波器要求能够实时、准确地检测出电网中实时变化的谐波电流。针对现阶段对电网谐波电流检测方法中普遍存在的时延、计算量大等不足,提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进ip-iq变换法。该方法的特点为:省去了传统ip-iq变换中三相到两相的变换及其反变换,使计算过程大大简化;利用单相电压构造同步旋转角,不管在三相对称系统还是不对称系统中都能有效检测出电网谐波电流;不需要锁相环电路就可以获得得同步旋转角,消除了传统ip-iq变换过程中锁相环带来的影响。仿真与实验结果表明,该算法能有效提高系统的实时性、目标跟随能力,更适合于有源电力滤波器的工程应用。

基于二阶广义积分器的单相并网锁相环的研究

准确快速地追踪电网电压是并网逆变器稳定运行的重要保障,故锁相技术在光伏并网系统中十分重要。常规的过零点电网电压检测锁相方法在面对电压缺相时会使锁相不稳定而失效,甚至会损坏逆变器。针对此问题,提出了基于瞬时无功理论的单相锁相技术,并将该方法应用于单相并网系统,实验验证了该方法的有效性。

基于瞬时无功功率理论的无功功率检测方法

针对现有无功功率检测方法存在计算复杂、不易实现等问题,文中以瞬时无功功率理论为基础,提出了一种无功功率检测方法。该方法基于瞬时电压、瞬时电流同时移相,直接进行简单运算后再经低通滤波获得无功功率值,因此既没有坐标变换,又省去了三角函数运算,计算简单、易于实现。运用该方法在正弦电路和非正弦电路测量的无功功率值都能够为实时无功补偿提供依据。仿真结果表明该方法是切实可行的、准确的。

基于瞬时无功理论的SVC无功电流检测方法

讨论了静止型无功补偿器(SVC)在电流突变情况下的无功电流检测方法。论述了利用瞬时无功功率理论从三相不对称电流中正确检测出三相正序有功电流,并用计算出的指令电流对系统进行补偿的原理。对补偿系统进行了仿真,并依靠工控机实验平台对实际不平衡系统加以补偿。结果表明,该方法能够达到补偿无功和平衡电流的目的,并且这是一种快速、有效、准确的检测方法,具有较好的工程应用价值。

基于改进瞬时无功理论的单相锁相环

对基于瞬时无功理论的单相锁相环进行了分析,在此基础上将改进瞬时无功理论应用在单相锁相环中。该锁相环采用滞后90°的方法在单相系统中构造出虚拟的两相电压和电流,同时将瞬时功率作为给定,通过PI环节的调节作用达到锁相的目的。仿真和实验结果均验证了该算法可以有效提高锁相精度并对电压畸变有较强的抑制作用,因此适用于实际的单相系统。

空间矢量调制技术在6kV级联静止同步补偿器中的应用

将简化的空间矢量调制技术与载波移相技术相结合,介绍了载波移相SVM调制技术的基本原理。结合级联H桥拓扑结构,分析了空间矢量调制技术在级联静止同步补偿器(STATCOM)中的实现方法,并进行了仿真实验分析。与传统的CPS-SPWM调制方式相比,该方法具有直流电压利用率高、易于数字化实现等优点。此外还给出了该级联STATCOM装置的系统结构。仿真和实验结果表明,基于载波移相SVM调制技术的6kV级联同步补偿器能够在实际电网中以较低的开关频率准确、有效地实现无功功率与谐波的综合补偿。

三相四线制系统瞬时功率理论的比较研究

为深入分析应用于三相四线制系统的3种瞬时功率理论,由3种瞬时功率的定义出发,利用自由度观点和能量守恒原理,分析了各种瞬时功率理论的各自特点,并利用仿真软件MATLABLE建立了三相四线制带不对称负荷的仿真模型,对比了3种瞬时功率理论的分析结论。结果表明:传统瞬时功率理论在全局补偿中有优势;改进瞬时功率理论较适用于对各种谐波分量进行精细补偿的场合;p-q-r坐标系的瞬时功率理论具有能量守恒和无功功率相互独立的特点,适用于独立无功补偿场合。

HERIC单相光伏并网逆变器无功调制及其直接功率控制

随着可再生能源在单相电网中渗透率的提高,电网对单相光伏并网逆变器提出了无功输出与功率因数灵活控制的要求。对HERIC(Highly Efficient and Reliable Inverter Concept)拓扑的无变压器隔离型单相光伏逆变器进行研究,提出了相应的无功调制策略。借助广义二阶积分构造两相静止坐标系,基于瞬时无功功率理论,建立了单相光伏逆变器的瞬时功率模型,实现了单相光伏逆变器的直接功率控制。搭建了5 k W的实验平台,通过实验对所提的调制策略与控制策略进行了有效性与实用性验证。

一种应用于单相DVR的检测算法与仿真

动态电压恢复器(DVR)是改善电压质量的一种有力工具。在电网电压畸变的情况下,能否快速而准确地检测出电网电压的畸变量,将直接影响DVR的补偿效果。针对目前电压检测方法中存在锁相误差较大及滤波器延时的不足,在分析了常用的基于瞬时无功功率理论的dq0变换方法和用于单相电路的dq0变换方法的基础上,结合一种新颖的软件锁相环技术,提出一种适用于单相DVR的新型电压检测算法,该算法可以有效提高锁相精度并避免了滤波器的延时。基于MATLAB的仿真分析结果验证了这种方法的正确性和实时性。

有源电力滤波器定频滞环电流控制新策略

简要介绍了瞬时无功功率理论谐波电流检测;提出定频滞环控制新方法应用于三相四线制有源电力滤波器。该方法主要根据电源电压、直流侧电容电压和参考电流信号波形的微分改变滞环电流宽度,实现开关频率的稳定。该方法的特点是不需要增加额外的模拟电路,完全数字化控制。使用Matlab仿真,仿真结果证明了该方法对三相四线有源电力滤波器定频控制是有效可行的。

新型锁相技术在单相系统中的应用研究

研究电源稳压控制系统,单相锁相技术在系统中有着重要的应用,基于瞬时无功理论的传统单相锁相环中存在延时和动态响应差等问题,针对上述问题,将改进瞬时无功理论运用在单相锁相环中。通过对两种模型分别进行理论分析和在MATLAB上建模对比,进行仿真表明,改进后的模型很好地解决了延时问题,且具有动态响应快,稳态滤波效果好,实时跟踪性和抗畸变能力强等特点,并验证了与理论分析的一致性,为工程实践提供了新的设计依据。

基于瞬时无功功率理论的新型谐波检测法

介绍了有源电力滤波器(APF)中常用的几种谐波检测方法的优缺点,提出了一种基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法。该方法通过无锁相环ip-iq法实现基波电压检测,然后用基波电压进行p-q运算,从而实现基波有功电流、无功电流和谐波电流的精确检测。基于该改进算法在matlab7.0/simulink下进行了建模仿真,结果表明了该方法的准确性和可行性。

非线性电力系统中对称分量法的应用

运用对称分量法原理对经过Furrier变换后的三相不对称,非正弦电压和三相线性不平衡负载电流进行分解,并与其他功率理论方法如电流物理份量法和瞬时无功功率理论对系统的功率现象和定义进行分析和比较。通过比较可见在频域上,对于线性负载系统,应用对称分量法对所有三相四线电压不对称,负载不平衡的线性系统的分解与定义较其他的功率方法更合理。对于三相三线电压不对称,负载为非线性不平衡系统可以先按有功功率潮流方向将系统分拆为2个线性子系统再应用对称分量法分解即可得到最多的电量参数。同时也证明了对该类系统的补偿存在一些难以解决的问题。

三相四线制系统任意次谐波电流的检测新方法

利用有源电力滤波器补偿电力系统的无功和谐波电流时,为实时准确地检测出谐波电流,根据通用瞬时无功功率理论,提出了一种适用于三相四线制系统的任意次谐波电流的检测方法。该方法以传统的ip-iq法为基础,适当修改变换矩阵就可检测不对称系统任意次谐波的正序、负序分量,再等价三角变换所得的每相电流零序分量以检测出任意次谐波的零序分量,相加所得的正、负和零序分量即得到任意次谐波电流。该方法克服了传统的ip-iq法不能用于三相四线制系统任意次谐波检测的缺陷,具有原理简单,检测精度高和稳定性好等特点。理论分析和仿真结果都证实了该方法的准确性。