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。

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。

基于STATCOM三相不平衡负载的平衡补偿

由于单相STATCOM具有输出无功电流谐波含量低、响应速度快等优点而适用于不平衡负载的平衡化补偿。提出了采用单相STATCOM实现平衡化补偿的两种主电路结构及电压 无功综合控制方法。三相补偿电流相量采用对称分量法通过矢量变换获得 ,单相无功功率采用单相瞬时无功功率算法得到 ,单相逆变器采用特定谐波消除PWM算法 (SHE PWM )以保证输出无功电流的总谐波畸变率 (THD)小于 5 % ,同时保证直流侧电容电压的稳定。

配电变压器零序电流治理优化方法及装置

目前,在配电网采用的三相四线制中,针对三相不对称负荷运行导致零序电流长期偏高,造成变压器损耗并影响变压器的寿命,且现有全容性无功补偿装置易造成严重过补偿危害,本文提出了一套零序电流治理的全容性无功补偿优化算法及装置。主要通过实时计算三相负荷所需无功补偿量,利用优化算法以全电容方式对相间与相对地间电容器组进行动态投切,进而通过有功转移及无功补偿方式实施零序电流的抑制。挂网运行结果表明,该装置能有效防止严重过补偿危害,并能有效抑制零序电流的增长,提高功率因数以及降低配电变压器损耗;同时采用先进的GPRS无线通信和监控软件实时互动,为负荷的状态调整提供了参考信息,达到了节能减排的效果。

通用瞬时功率理论在三相不平衡负荷补偿中的应用

该文运用通用瞬时功率理论对三相不平衡负荷的补偿进行了详细的分析。文中从改变三角形补偿网络中的环流,可以改变补偿网络中各相的功率分布而不影响各相补偿电流的大小这一角度出发,得出了只利用无功元件就能够完全补偿三相不平衡负荷的结论,进一步证实了通用瞬时功率理论在三相间进行功率分布的优化分配这一思想的合理性;提出了利用相间存在耦合的电抗器网络对三相不平衡负荷进行补偿的方法。通过改变该补偿网络中各相的自感及三相电抗间的耦合系数,可以改变三相间的瞬时能量分布,从而使三相 不平衡负荷趋于平衡。文中的算例验证了这一方法的合理性。与传统的TSC+TCR的方法相比,该文所提方法具有设备简单的优点。

一种基于瞬时无功功率理论的SVC控制方法

在总结已有的研究成果基础之上,将瞬时无功功率理论应用于提高功率因数和补偿三相不平衡的静止无功功率补偿装置控制之中,简化了瞬时无功功率算法,提出了更为有效的滤波器结构,推导出补偿电纳的表达公式,动态模拟试验和仿真试验证明了算法的有效性和可行性。

不平衡系统中D-STATCOM的控制策略

不平衡系统中配网静止同步补偿器D-STATCOM的控制是D-STATCOM的重要研究内容。提出一种根据FBD功率理论,以单位功率因数为补偿目标的D-STATCOM新型控制方法。该控制方法将目标电流进行序分解,对其正、负序分量分别转换到两个独立的旋转坐标系中,对正、负序电流的d轴和q轴分量分别采用比例-积分(proportional integral,PI)控制。由于正序和负序分量在相应的旋转坐标系中d轴和q轴分量均为直流,简化了控制器设计。该方法采用电网电流控制的闭环结构,直流侧电容电压的调节模块直接产生电流的参考值,不需要复杂的无功电流检测过程,控制系统结构简单。

主动配电网三相解耦潮流算法

随着主动配电网技术迅速发展,分布式电源(DG)规模化接入,传统配电网潮流算法难以满足主动配电网潮流计算的要求。针对这一情况,提出一种能高效处理多类型DG规模化接入和环网的主动配电网三相解耦潮流算法。该算法基于序分量法和不对称线路三序解耦-补偿模型,结合主动配电网的特点和道路-回路分析法,详细推导PQ、PQ(V)、PV和PI节点类型DG规模化并网和无功补偿设备接入的潮流模型,采用三相解耦及并行计算,极大地提高算法计算速度和效率,节省内存空间,实现高效的主动配电网三相解耦潮流计算。通过IEEE 37、69和123母线测试系统验证了该算法的有效性、良好的收敛性以及较强的处理多类型DG规模化接入和环网的能力,且算法性能远优于传统算法。

采用模糊滑模变结构控制策略的静止同步补偿器控制方法

系统不平衡度较高时,静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)提供的各相补偿电流相差较大,这往往会限制STATCOM的补偿范围。为此利用3组单相STATCOM对不平衡负载电流进行补偿,通过模糊滑模变结构控制方法对每相STATCOM进行单独控制,及时修正补偿电流,快速降低系统不平衡程度。仿真算例验证了该方法的有效性。

电气化铁路对电力系统的影响

电气化铁路作为电力系统的一个特殊用户,其负荷具有非线性、不对称和波动性的特点。该文以斯考特变压器的供电系统为例,分析了注入系统的不平衡谐波,介绍了其对电力系统的危害,并提出了一些应对措施;针对电铁负荷功率因数较低的现象,分析了无功补偿的必要性以及目前存在的问题和解决措施。通过分析表明可以把电铁对电力系统的影响降到最低。

新型三相不平衡负荷无功补偿算法

针对三相不平衡负荷会对电网安全运行造成巨大危害,建立了三相四线制下不平衡无功补偿算法。该算法简单实用,在仅知补偿前三相有功功率及无功功率的情况下就可确定各相所需补偿值,而且补偿后电网损耗大大降低。通过设计实验方案,搭建物理实验平台,最终用实验数据的分析和仿真验证了该算法。实验结果表明该算法可对三相不平衡负荷,同时实现无功功率补偿和负荷平衡化,获得较好的电能质量,并达到较好的节电效果。

不平衡负载的一种更加经济的补偿方法

针对低压配电网不平衡负载降损的问题,会联想到电容补偿器,其在供电系统中起到提高电网的功率因数与降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率以及改善供电环境的作用。传统方法只需计算出负载所需要补偿的导纳值,然后配置相应的电容器,比较新的一种导纳值计算方法如平衡分量法。提出一种"线路调整法"的降损补偿方法,进行负荷三相平衡线路调整,仅需对用户集表箱的接入相做调整。提出一种基于优化算法的智能换相策略,不需要增加额外投资,通过算例分析验证了此方法的正确性和有效性。因此,"线路调整法"是一种更简单、更经济的降损方法。

基于小波包多频带分解实现谐波抑制与无功补偿

提出一种子频带分解实现多通道有源滤波与无功补偿的新方法。该方法根据无功和谐波的频域分布特性,将补偿容量按频带分配到各子通道,不同通道采用不同功率模块予以补偿,避免了电力电子器件开关频率与功率等级的矛盾。该文讨论了小波包滤波器组算法实现多通道子带滤波方法的补偿原理,分析了循环缓存实现周期边界延拓方式在系统频率波动时的检测结果,并提出锁相环(PLL)调整缓存深度的解决方案。仿真结果表明,该方法具有较好的动静态性能,同时能够补偿三相不对称的负载电流畸变分量,适合应用在大容量有源滤波与无功补偿的场合。

一种用户侧智慧型电能质量综合治理装置的设计与应用

因大量单相负荷的存在,农网配电台区线路三相不平衡情况严重,同时电流畸变率较大,降低了变压器出力甚至影响安全运行。针对上述问题,提出一种用户侧智慧型电能质量综合治理装置(user-side smart power quality correct device,简称USPC),在用户侧集中治理三相不平衡,兼顾无功补偿与谐波抑制。USPC由智能协调单元控制智能电容器和有源电力电子装置协同工作,并通过合理的容量分配,实现较高的性价比。经现场示范和应用检验,论文所提设计正确有效。

基于瞬时无功理论的点焊机无功补偿

针对点焊机引起的功率因数低、三相负荷不平衡等电能质量问题,在分析TSC补偿原理的基础上提出了基于瞬时无功理论改进的无功电流检测方法,并采用一种基于无功电流的大小和变化率的快速投切控制算法。根据点焊机的实际工况,Matlab/Simulink仿真显示所采用的无功电流检测方法和快速投切算法能够在30 ms左右完成无功功率补偿,且补偿后的功率因数达0.95以上。仿真结果表明,所提出的用于不平衡负荷无功功率补偿的方法具有较好的动态跟踪性和静态补偿效果。

电网电压不平衡条件下混合无功补偿系统分层协调控制策略

为实现低压配电网低成本大容量动态连续无功补偿,提出了一种晶闸管投切电容器(TSC)与静止无功发生器(SVG)协同运行的混合无功补偿系统。系统综合了TSC低成本大容量的无功补偿和SVG动态连续无功补偿的优点。在分析其基本原理的基础上,提出混合无功补偿系统分层协调控制策略,消除TSC与SVG由于响应速度的差别对其混合无功补偿性能的影响。针对混合无功补偿系统在电网电压不平衡条件下的安全运行问题,研究了SVG的正负序双环叠加控制策略,使其在具有动态无功补偿性能的同时能抑制一定程度的不平衡电压,保证系统的安全稳定运行。最后,仿真验证了所提控制策略的正确性。

改进型STATCOM控制策略研究

非线性负载与不平衡负载广泛存在于配电网中,一般补偿装置无法满足补偿需求,为此提出一种改进型STATCOM的控制策略。该策略以无功补偿为主、指定次谐波电流和基波负序补偿为辅,对负载电流进行检测,将检测到的电流通过PI控制器,使得STATCOM的补偿电流能够精确跟踪无功、谐波和基波负序指令电流。通过电压空间矢量调制实现对无功电流、指定次谐波电流、基波负序电流的补偿。PSCAD仿真结果表明,该策略完成了对配电网电能质量问题综合治理的目标。

三相不对称负荷的无功功率对称化补偿

本文利用功率平衡器的原理提出了一种新的无功补偿方法。当三相负荷不对称且功率因数低时，采用这种补偿方法不但可将功率因数补偿到任意指定值，而且可将原来的三相不对称负荷补偿成对于供电电源来说是三相对称的。

不平衡运行配电网线损分析及无功补偿的仿真

三相系统的不平衡运行会引起线损的增加,为此需通过无功补偿使其平衡。从理论上分析了三相不平衡时线损增加的程度,运用瞬时无功功率的理论和方法,通过仿真进行了验证。仿真结果表明,可实现对不平衡负荷电流的完全补偿,由此大大减少了损耗,提高了电能质量。

三相线间负载的无功和不平衡补偿实用算法

主要为解决三相系统的线间负载不平衡无功补偿问题,运用对称分量法,推导出基于可测线电流的正序无功和负序不平衡电流的三角形接法无功补偿公式。根据平衡化原理可知该补偿公式在不平衡度较大时需要投感性无功,这给工程应用带来困难。笔者从工程实际应用出发将无功和不平衡电流补偿公式作一定程度的修改,适当放宽不平衡电流的补偿条件,建立了只投电容器的实用投切控制算法。MATLAB仿真和应用都证实了该控制算法的有效性。