基于同步坐标变换的三相不对称系统的无功与谐波电流的检测

针对现有的一些检测方法在三相电压不对称或畸变时存在的一些缺陷,提出了一种新的基于同步坐标变换的检测方法。它能实时检测出不对称三相电路中的基波正序有功电流以及无功电流与不对称分量、谐波电流的和,从而可直接应用于三相三线或四线系统的综合补偿。该检测方法在三相电压不对称且含畸变时,无须对三相电压进行锁相和滤波,避免了由此带来的检测误差。理论推导和仿真结果验证了所提方法的正确性。

小波变换在三相不对称系统谐波检测中的应用

针对小波变换在三相不对称系统的谐波检测中无法分离出系统中的基波负序信号的局限性,提出了一种基于周期交错的小波MALLAT多分辨率分解的测量方法,它根据三相相电流在3/2变换后的正余弦特性,利用1/4个工频周期交错滤除基波信号中的负序成分,再利用小波多分辨率分析提取基波正序信号。在详细介绍了该周期交错算法的原理、流程及计算公式后以TMS320LF2407数字信号处理器为核心建立了验证该算法的实验系统。实验结果表明,该周期交错-小波变换算法可以克服单纯小波频带划分的局限性,有效地检测出三相不对称系统中的基波正序及负序电流分离,从而计算出总的有害电流。

三相不对称系统任意次谐波电流检测新方法

提出了在三相不对称系统下,一种新的检测任意次谐波电流的方法。该方法通过构造任意初相角、具备与需要检测的任意次谐波相同频率的正弦信号和余弦信号,使其与三相电流进行相关运算,可分别检测出任意次谐波电流正序分量、负序分量和零序分量,将三种分量相加即可得到三相四线制系统任意次谐波电流的检测结果。该方法不存在锁相环电路,简化了电路结构。理论分析和仿真结果都证明了所提方法的正确性。

基于拓扑扩展和矩阵增广的复杂配电网络三相不对称系统快速潮流算法

提出了一种解决复杂配电网络 (大 R/ X比值、辐射或弱环结构、含 PV节点等 )三相不对称系统的快速潮流算法。该算法基于配电网通常情况下的辐射 (开环 )结构运行特性 ,利用“降阶的节点—支路关联矩阵”An 建立单相辐射网络的拓扑约束和元件约束方程 ,根据 An 是稀疏矩阵且主对角元素为 1的上三角阵的特点 ,潮流方程就能快速求解。当配电网弱环运行时 ,在系统解环后的断点处补偿电压和电流的边界条件 ,形成网络增广矩阵方程 ,并综合戴维南多端口等值电路迭代求解潮流。此外 ,本算法还采用了高斯 -赛德尔恒电压幅值迭代补偿技术解决 PV节点问题。实验结果说明了本文算法 (简称 3DL F算法 )的正确、稳定、快速。

三相负载不对称系统无源补偿网络设计新方法

目前的三相负载不对称系统无源补偿网络设计方法存在与负载网络具体结构和参数有关,三相四线制和三相三线制负载不对称系统无源补偿网络设计方法不统一以及数学逻辑不够严密的问题。为此,基于电路基本定理和拓扑连接规则,从补偿目标出发提出由电源电压和负载电流确定三相负载不对称系统无源补偿网络设计的新方法。该方法与负载网络具体结构和参数无关;结合具有不同特殊意义的约束条件得到了相应的补偿网络参数计算公式,同时为补偿网络优化设计提供了思路;统一了三相四线制和三相三线制负载不对称系统无源补偿网络设计方法;分析了该新方法与现有方法之间的联系和区别。分析和举例说明,提出的三相负载不对称系统无源补偿网络设计新方法具有数学逻辑严密和一般适用性较强的特点。仿真分析表明,该新方法设计的补偿网络用于三相负载不对称系统的补偿是有效的。

基于控制性能比较的非线性不对称系统预测控制

生产过程某些非线性系统常常表现出不对称动态特性,相对于其在工业工程中经常出现的理论研究特别是控制方法研究则十分有限。本文针对基于正反方向上的两个线性模型分别设计PID控制器的缺陷,提出根据正反方向上的线性模型分别设计相应的状态反馈预测控制器。在每一步的控制率计算中,正反方向的控制器分别计算控制作用,并通过比较正反控制器的控制性能指标来确定最终采用的控制作用。通过pH值控制的仿真实验证明其对非线性不对称系统的控制效果明显优于传统的在正反方向分别采用PID控制的控制效果。

基于矢量运算的OCC-APF在不对称系统下的研究

目前电力系统中广泛使用基于矢量运算的单周控制有源滤波器(OCC-APF)来消除谐波,但当三相不对称系统某相电压缺失时,按照传统电压矢量分区将造成单周控制器性能急剧下降。为了解决这种极限情况,本文依据不对称系统下OCC-APF的工作特性,提出了一种由电源电压非零序分量过零点重新划分矢量区间的方案,通过编程和仿真证明所提方法的有效性,该方法的提出对于OCC-APF在电力系统中的推广具有重要意义。

一种精确检测三相不对称系统中各次谐波的新方法及其实现

提出一种精确检测不对称系统中各次谐波正、负、零序分量的新方法。该方法不直接采用对称分量法,而通过广义d_k-q_k旋转坐标变换,分别对三相电流按照相序a-b-c和a- c-b进行两次低通滤波得到三相电流的正、负序分量,同时分解零序分量并通过适当变换,之后通过低通滤波得到任意次谐波电流的零序分量,最终将对应分量求和得到检测结果。实验结果表明,无论三相电路电压是否畸变,通过该方法都能够得到精确的检测结果。对于三相不对称系统(包括缺相),仍然可以精确检测出任意次谐波电流,并可用于基波有功和无功电流的检测。利用本文提出的电流检测方法原理,研制出一台以微机为上位机的动态谐波电流检测仪,目前该装置已应用于某变电站的谐波电流检测中,运行情况良好。

不对称系统输入反馈预测控制及可控性分析

研究了生产过程中一类特殊的非线性系统,不对称系统的预测控制方法。在正反方向的控制作用下,这类系统表现出不对称动态特性。此类系统的理论研究特别是控制方法研究十分有限。针对基于正反方向上的线性模型设计的正反模型预测控制方法与传统预测控制方法在结构上的差异进行了分析,说明了由于这种结构上的差异可能导致的模型失配及控制效果不佳,然后采用输入反馈方法对不对称系统正反模型预测控制方法进行了修正,将实际施加给对象的控制作用通过反馈形式纳入到下一步正反方向控制律的求解中。并且在无约束的条件下分析了正反模型预测控制方法的可控性。最后通过pH值控制的仿真实验验证了此两种不对称系统正反模型预测控制方法的控制效果。

基于DSP和改进i_p-i_q算法的不对称系统补偿指令电流检测

为了解决传统i_p-i_q方法在三相电网电压不对称时不能准确提取基波正序有功和无功电流的问题,增加三相电压同步参与abc/α-β坐标变换,给出在α-β坐标系中求取瞬时基波正序有功(无功)电流矢量坐标的数值计算方法,并设计了以TMS320F2812为核心的采样系统。通过MATLAB/SIMULINK环境仿真,搭建三相电网不平衡系统,并与传统i_p-i_q检测有功电流进行测试比较,证明了该方法获取基波正序补偿指令的精确性。

适用于不对称系统的有源滤波器的两相控制法

本文提出了一种新型的有源滤波器的两相控制法，该方法通过坐标变换ａｂｃ／αβ，直接控制α－β坐标系下的补偿电流分量，从而得到逆变器的三相开关驱动信号。本文针对三相对称和不对称电压两种情况，分别进行了仿真研究，结果表明了该方法的正确性和可行性。

调度员培训仿真器中三相不对称系统的稳态仿真

针对调度员培训仿真器 (DTS)的特点 ,提出了一个在以单相仿真为主的 DTS中嵌入三相不对称系统稳态仿真的方法 ,包括潮流计算和故障分析。该方法基于相分量模型 ,除对变压器和线路采用详细模型外 ,还能够考虑多项式负荷。算法在不收敛情况下以误差最小解为计算结果 ,提高了DTS的鲁棒性。以消弧线圈接地电网的仿真为例说明了该方法的有效性和在 DTS中的重要作用 ,并揭示出负荷特性对消弧线圈运行整定有重要影响。

一种计算三相不对称系统视在功率的新方法——BG法

视在功率是一个重要的电气物理量,在三相不对称系统中有两种不同的视在功率定义,即算术视在功率和相量视在功率,多年来这两个视在功率的争议不断,不同的功率定义导致了不同的计算结果及测量手段上的混乱,本文对现行的视在功率的定义进行了讨论,介绍了计算三相不对称负载和非正弦交流电路视在功率的一种新算法——BG法。

三相四线制不对称系统有源电力滤波器的研究

通过对并联有源电力滤波器的系统结构和工作原理的分析后,采用一种适用于三相四线制不对称系统的任意次谐波电流的无锁相环的检测和三维空间矢量脉宽调制技术,对有源电力滤波器进行了建模及仿真,验证控制算法的正确性。

配电网三相不对称系统无功智能测量法

对配电网传统无功功率测量中,由于电压、电流不对称引起的不对称误差进行分析,推导了无功功率在电压、电流不对称时的准确表达式,介绍了一种基于单片机交流采样技术消除不对称误差的准确的无功功率测量方法。

关于单相不对称系统正常状态下接触电压问题的商榷

【正】 《建筑电气》1992年第1期刊登的“TN制配电系统接地故障状态下接触电压的计算”一文中,在论及TN-C-S系统正常运行状态下设备外壳的接触电压U_j时说“显然U_j=0V”,笔者认为这种提法不确,因为此时U_j≠0V。

不对称电力系统相序混合建模与三相潮流算法

由于参数不对称元件和不平衡负荷的存在,电力系统中可能出现三相不对称运行的情况。为此,文中提出一种新的不对称电力系统三相潮流计算方法。该方法采用相序混合建模方法对电网建模,并采用分解协调方式实现全网三相潮流的求解。所述方法兼具相分量法的灵活性和对称分量法的计算高效性,适用于输电网和中高压配电网三相潮流分析和故障计算。针对不同规模的IEEE标准算例的测试表明,所提出的算法具有较高的正确性和收敛性,且各项性能不受不对称情况严重程度的影响。

不对称系统的设计参数对STATCOM性能的影响

研究在系统不对称条件下参数对新型静止无功补偿器 ( STATCOM)性能影响情况 ,为实际装置优化参数设计以及提高装置在系统不对称条件下的生存能力提供理论依据。基于以电容器为直流侧储能元件 STATCOM在系统不对称情况下的数学模型 ,详细分析和解释了 STATCOM在系统不对称条件下的运行特点、谐振现象以及参数对STATCOM的性能影响。计算机仿真和动模实验研究验证了理论分析结果。这些理论分析结果对 STATCOM装置的参数设计具有重要的理论指导意义。

非线性不对称系统的模型预测控制

针对基于正反方向上的两个线性模型分别设计PID控制器的缺陷,提出根据正反方向上的线性模型分别设计相应的状态反馈预测控制器.采用输入输出约束策略保证模型准确,并通过可行性分析确定最终的控制作用.pH值控制的仿真实验表明,其对不对称非线性系统的控制效果明显优于传统的基于单一线性模型的预测控制及正反方向分别采用PID控制的控制效果.

非对称缸电液伺服系统的改良单神经元PID控制

非对称缸五阶电液伺服系统是一类典型高阶非线性、时变、增益不对称系统,由于动态特性随负载变化大,使用常规PID控制很难满足性能指标的要求,而采用BPNN原理设计成的常规单神经元PID控制器又因学习速率低,收敛速度I墁,控制效果不能令人满意.经研制采用20-SIM仿真工具建立仿真模型,设计了一种改良的单神经元PID控制器,其控制的仿真结果表明,该控制器适合于此系统.