三相并网逆变器公共耦合点电压控制研究

现代电力设备负荷变化将影响系统公共耦合点电压质量,降低并网系统运行可靠性。根据不同的线路阻抗性质,并网逆变器可以注入一定有功或无功功率实现公共耦合电压恢复控制。本文首先从功率流角度分析了系统线路阻抗和负荷变化对公共耦合点电压峰值变化的影响,而后利用并网电流在不同线路阻抗上的压降补偿作用提出两种电流补偿闭环控制方案,实现负荷变化情况下公共耦合点电压快速恢复。最后搭建了并网逆变器实验样机并进行了公共耦合点电压恢复实验研究,实验结果证明所提方案可以实现负荷变化情况下电压快速恢复。

利用公共耦合点电压估计的微电网逆变器下垂控制策略

孤岛运行是微电网的一种典型运行模式。针对该模式下低压微电网配电线路阻抗不匹配会导致网内并联逆变器间无功功率分配不平衡、从而使公共点电压、频率产生波动的问题,本文提出了一种利用公共耦合点电压估计的微电网逆变器控制算法。具体策略是采用公共耦合点电压估计提供dq旋转坐标变换测量值,同时结合PI电流内环、电压外环的双环控制策略,可以有效解决配电线路阻抗不匹配时微电网逆变器间无功功率的合理分配问题,保证了供电电能质量。最后采用PSCAD仿真软件搭建了微电网控制模型并进行仿真,验证了该控制方案的合理性与有效性。

基于故障电流幅值比较的有源配电网故障定位方法

分析了分布式电源(DER)的短路电流特征和DER准入容量限制。通过分析有源配电网非故障区段与故障区段两侧开关短路电流的幅值关系,提出利用流过线路区段两侧的短路电流幅值比较进行有源配电网故障定位。MATLAB/Simulink仿真结果表明,该方法在DER准入容量满足公共连接点处的电压变化量要求的情况下,可以实现有源配电网故障定位。

MMC-STATCOM的PCC电压下垂控制研究

配电系统中无功负载的投切会使公共耦合点(point of common coupling,PCC)电压发生波动。为了提高配电网的电压质量,该文详细分析了基于模块化多电平换流器的静止同步补偿器(static synchronous compensator-modular multilevel converters,MMC-STATCOM)的PCC电压调节原理,采用带有无功电流指令值反馈环路的PCC电压下垂控制方法,根据输出无功电流指令乘以可控的变换器等效阻抗以实时修正PCC电压参考值。与传统的基于输出无功电流反馈值的下垂控制方法相比,该文提出的下垂调节方法不受电流内环控制性能的影响,PCC电压可以根据装置补偿容量与负载特性在可以接受的一定范围内波动。同时,MMC-STATCOM采用3个环路的均压控制策略以维持每个子模块的电容电压平衡。基于Matlab/Simulink平台的仿真结果,以及基于60 V/2 k VA实验样机的实验结果,验证了该文PCC电压下垂控制方法的正确性与有效性。

下垂控制逆变器中并网功率控制策略

下垂控制策略广泛应用于交流微电网中,可以实现并网模式和孤岛模式的无缝切换以及不同逆变器之间的功率均流。然而,在目前的研究工作中,并网模式下的工作性能却很少被考虑到。实际上,并网模式下的功率控制会受到电网频率以及电网电压幅值波动的影响,并且传统下垂控制中无功功率控制本身就存在静态误差。因此提出了电网频率和电网电压幅值前馈控制来抑制电网波动对功率控制的影响,另外基于此提出公共耦合点电压幅值控制实现无功功率的无静差跟踪。基于提出的控制策略实现了下垂控制逆变器并网功率的精确稳定控制。

使用光电耦合器的计算机接口技术

采用光电耦合器作为现场和微处理机之间的隔离器件,对脉冲信号进行耦合时,涉及信号幅值、占空系数、电平匹配,以及器件的频率响应等问题。本文在总结现场运行证明行之有效的线路基础上,从应用的角度,提出具体的接口电路,并进行简要的特性分析。