串联型电能质量调节器的阶段式补偿控制策略

提出一种可用于直流电容取能式串联电能质量调节器(series power quality regulator,SPQR)的阶段式补偿控制策略。该补偿策略分为稳定运行、超限运行及恢复运行3个阶段,提出针对各阶段分别采用完全补偿、最小能量补偿及最大能量补偿策略。采用负荷电压及滤波电容电流双闭环控制策略对各阶段进行控制,并对稳定运行阶段增加了直流电容电压调整控制。为保证各阶段切换时的稳定,提出综合利用直流电容电压及系统电压幅值作为判据的切换控制策略。利用EMTDC/PSCAD对所提出的补偿控制策略进行仿真验证,仿真结果表明5:阶段式补偿控制策略能够补偿系统的稳态及暂态电压扰动,并能够保证装置的持续在线运行。

同相牵引供电系统改进型混合电能质量调节器研究

传统的混合电能质量调节器HPQC在背靠背变换器中采用LC耦合支路和L耦合支路来降低变换器的补偿容量和直流电压,但HPQC只能在特定的负载条件下达到最小补偿容量。为了在所有负载条件下保持变换器补偿容量处于较低水平,本文提出了一种改进型混合电能质量调节器,采用晶闸管开关支路代替常规的固定耦合支路,动态调整支路阻抗,能够有效降低变换器补偿容量。

统一电能质量调节器串联变流器多频级联无源控制研究

统一电能质量调节器的串联变流器数学模型是高阶模型,为了在频域中提高高阶控制系统的动静态性能,提出一种多频级联无源控制策略。首先,采用傅里叶变换技术对其交流数学模型进行频谱分解及多频直流建模,然后在被指定的频率模型上将系统降阶成级联的低阶模型;针对此级联低阶模型进行了一种新型无源控制器设计,理论分析表明所提的控制器不仅在频域上实现了对串联变流器的灵活控制,而且在无法获知控制对象精确模型时也实现了零稳态误差控制,有效克服了传统无源控制器控制性能依赖控制对象模型精度的缺点。最后,进行实验验证,实验结果表明所提的控制策略是可行的。

一种无谐波检测的并联型电能质量调节器

介绍了一种无谐波检测的并联型电能质量调节器(PPQC),可同时补偿谐波和无功而无需对其进行检测。通过研究交流侧与直流侧能量交换的过程和规律,采用控制流入直流侧电流大小和方向的方法使直流侧电压稳定。详细分析了负载有功电流对直流侧电压的影响;将负载有功电流作为扰动,提出了一种无谐波检测的新型控制策略,省去了复杂的检测算法,避免了检测误差和延时。实验结果表明所提无谐波检测的PPQC具有较好的谐波、无功补偿效果及较快的动态响应速度。

基于状态变量反馈的并联型综合电能质量调节器控制方法

分析了仅由1套逆变器构成的并联型综合电能质量调节器的结构特点和控制目标,提出了一种基于状态变量反馈的系统控制方法,通过控制电源电流来间接控制负载电压,很好地解决了常规比例–积分控制时电源和负载间的连接电感所导致的供电电流直流暂态分量不衰减的问题。运用Matlab分别对系统接线性和非线性负载的情况进行仿真,验证了该控制方法的正确性和有效性。

并联型电能质量调节器的模糊变结构控制

运用非线性模糊滑模变结构控制理论,提出了对并联型电能质量调节器进行模糊滑模变结构控制的设计方法。该控制方法能改善系统电能质量的调节,有效地补偿负荷侧谐波电流、无功功率和负序电流。仿真结果表明,该控制规律与常规PI综合控制相比具有较强的实时性和鲁棒性,并能有效改善系统的暂态稳定性。

串联型电能质量控制器注入电压的研究

串联型电能质量控制器(SPQC)通过向系统电压中串联一个电压源来调节用户侧电压质量。当系统电压发生电压跌落、浪涌、不平衡现象或电压中含有谐波时,使用SPQC可以获得更高的效率。文中对系统电压不平衡条件下SPQC注入电压的特性进行了研究,提出了优化控制的几个目标,在此基础上对三相三线制和三相四线制非平衡电压跌落的补偿进行了研究,并以三相四线制系统为例,提出了优化补偿电压的算法。仿真结果很好地证明了理论分析的正确性。

基于电压型逆变器的串联型电能质量补偿器与电力系统相互作用的研究

建立了基于电压型逆变器的串联型电能质量补偿器与系统相互作用的模型 ;在此模型的基础上 ,研究了系统和补偿器之间的相互影响 ,得出了结论 ;并用Matlab和Pspice进行了仿真验证。所得结论可为串联型补偿器参数确定提供理论依据。结论也适用于包含串联部分的统一电能质量调节器。

串联型电能质量补偿器的实验研究

串联电能质量补偿器对提高电能质量、减小经济损失具有重要作用。文中介绍了串联型电能质量补偿器的工作原理 ,并对其进行了实验研究。实验结果表明 ,串联型电能质量补偿器可有效抑制电网电压中的闪变、波动以及谐波等各种畸变 ,从而满足电力负荷对供电质量的高要求。

串联型电能质量补偿器的研究

随着非线性负荷的大量增加以及系统中各种干扰造成的配电网电压畸变将影响许多电力用户 的正常用电，由此可能造成巨大的经济损失。本文介绍了串联型电能质量补偿器的工作原理 ，在补偿器中采用了基于广义瞬时无功功率理论（Ｐａｒｋ 变换）的检测方法。仿真和实验结果 表明，串联型电能质量补偿器可抑制电网电压中的不对称。波动以及谐波等各种畸变，从而 满足电力负荷对供电质量日益提高的需求。

配电系统串联型电能质量补偿器的研究

本文介绍了配电系统串联型电能质量补偿器的构成及其工作原理。为了克服以往一些检测方法的缺陷和快速、准确地检测出电网电压的降落、升高、不对称以及谐波等各种干扰 ,提出了一种以广义瞬时无功理论为基础的改进的检测方法。仿真及实验结果表明 ,以该检测方法为基础的串联型电能质量补偿器可以有效地补偿电网中的各种干扰 ,提高负载侧的电能质量。

串联型电能质量补偿器主电路设计方案

串联型电能质量补偿器能有效抑制系统电压跌落和消除电压谐波 ,对提高电能质量具有重要意义。文中介绍了串联型电能质量补偿器主电路的基本结构 ,结合实验样机的研制对主电路各部分设计方案进行了分析比较。提出了逆变器电路结构、运行方式及控制策略的设计 ,讨论了串联变压器和输出滤波器对装置性能的影响 ,比较了 3种直流储能方式的优劣。为类似装置主电路最佳方案的设计提供了依据。

三相四线统一电能质量调节器的控制策略

针对电网输入电压的不平衡、非正弦及负载的不平衡、非线性特性,提出了一种基于三相静止坐标系下的三相四线统一电能质量调节器(UPQC)的协调控制策略。该策略将UPQC的串联变流器控制为基波正弦电流源,而并联变流器控制为基波正弦电压源,从而实现了三相四线UPQC对电能质量的综合控制能力,既改善了电网侧的电能质量问题,实现了电网输入电流的正弦及单位输入功率因数,也改善了负载侧的电能质量问题,实现了负载电压的平衡、额定及正弦。10kVA系统实验装置的实验结果表明了该控制策略的有效性。

采用能量优化控制策略的串联型电能质量控制器稳态特性分析

利用相量图分析方法对采用能量优化控制策略的串联型电能质量控制器(series power quality controller,SPQC)稳态特性进行了定量分析。选取负载电流相量为参考相量对SPQC进行相量图分析,使各物理量之间的关系更清晰,便于定量求解。根据电源电压幅度与负载功率因数的关系,提出采用能量优化控制策略的SPQC3种工作模式。分别在电压暂低和电压暂高情况下,对采用能量优化控制策略的SPQC稳态特性进行了详细的定量分析,据此获得了反映电压幅度暂变各种情况下有关物理量之间关系的稳态补偿特性解析式和曲线。仿真和实验验证了该文分析的可行性、有效性及能量优化控制策略不同工作模式划分的正确性。

无额外直流储能元件的串联型电能质量控制器新型控制策略

对电压幅度暂变的最大补偿时间是串联型电能质量控制器(series power quality controllers,SPQC)重要性能指标。若没有额外直流储能元件,传统的同相位控制或能量优化控制只能提供有限的补偿时间。该文对SPQC提出一种新型控制策略,它在负载电压控制的同时,自动地从电源吸收部分有功功率来补偿其系统损耗,从而提高最大可补偿时间;甚至在没有额外直流储能元件时还具有持续补偿能力。采用负载电流相量为参考相量的新型相量图表示方法,使得SPQC系统内各相关变量之间的关系更加清晰简单。在电源电压幅度暂变和额定状态,分别对系统进行相应的相量图分析,得到采用这种新型控制策略的定量补偿电压幅度、可完全补偿的最大程度电压暂低以及系统的功率流动方式。根据系统能量平衡关系,提出该新型控制策略的一种简单统一实现方法。计算机仿真和原型实验验证了所得结论。

配电系统串联型电能质量补偿器的仿真研究

分析了基于广义瞬时无功理论为检测方法的配电系统串联型电能质量补偿器的构成及工作原理 ,并用仿真进行了验证 .结果表明 ,基于广义瞬时无功理论为基础的检测方法可以有效地检测出电压所受的各种干扰 ,补偿器可以有效地补偿这些干扰 .串联型电能质量补偿器是解决电能质量问题的一种具有发展前途的技术 .

串联型电能质量补偿器及其在配电网中的应用

介绍基于现代电力电子技术的串联型电能质量补偿器的工作原理。通过仿真和实验表明，它是解决配电网电压质量问题的有效手段之一，具有广泛的应用前景。

一种适用于高渗透率主动配电网的电能质量调节器

针对高渗透率主动配电网的电能质量扰动问题,提出一种以可调电抗器为基底,结合有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)的新型电能质量治理装置。该装置借助磁链控制原理,向串联型有源滤波器变压器二次侧施加电压改变自身阻抗以对电能质量扰动进行调节,从而达到对电能质量的综合治理。该调节器可以借助自身的结构优势对谐波起隔离作用,结合简单的无源滤波器即可对谐波呈现较好的治理效果。且重新设计并改进了针对该串联型有源滤波器的控制策略以应对复杂电能质量情况,使其可以根据电压、电流的幅值以及谐波畸变率进行自适应权重因子确定,完成多目标优化,相较于传统方法,该方法避免了复杂的参数设定以及大量计算,并对系统中电气分量的精确提取要求较低,更适用于主动配电网,具有一定的先进性。最后结合搭建的IEEE 13节点主动配电网系统,在完成电能质量治理的同时对每个节点的谐波畸变率进行分检测,证明该方法不受鼹鼠效应的影响,说明了其有效性。

统一电能质量调节器控制策略研究

统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)已成为改进配电系统(或微电网)电能质量(power quality,PQ)最具吸引力的措施,成为国内外学者研究的热点。在拓扑结构和补偿量一定的情况下,UPQC的性能主要取决于控制策略。该文综述了国内外UPQC各种的线性控制、非线性及智能控制策略研究,指出目前UPQC各种控制策略的优点与不足,提出克服目前控制策略不足的无源混合控制策略和多种控制策略融合的思想,供UPQC控制策略研究者参考。

串联型电能质量补偿器中死区效应研究

串联型电能质量补偿器SPQC(SeriesPowerQualityCompensator)的开环结构使其补偿效果受到死区效应的影响。根据SPQC的基本工作原理和死区效应的概念,首先从理论上分析了死区效应对SPQC的影响,建立了能反映这种影响的等效电路;然后利用等效电路,计算了死区效应对SPQC补偿效果的影响。仿真结果验证了分析和结论的正确性和有效性。