复杂运行状态下微电网并网谐波电流抑制方法的设计与验证

谐波抑制一直都是电网运行过程中难以解决的一道难题,也造成了较多的损失,因此,文章设计了复杂运行状态下微电网并网谐波电流抑制方法。首先,需要设立LCL多谐振恒功率目标,利用谐振的功率范围来构建复杂等效并网抑制模型;然后,采用前馈谐波导纳实现微电网并网谐波电流的抑制。最终的验证结果表明,在复杂运行状态下,文章所设计的抑制方法得出的电压畸变率均在5%以下,表明抑制效果更佳,具有实际的应用价值。

分布式光伏电网并网谐波电流抑制方法研究

分布式光伏电网并网控制效果较差,严重影响光伏电网运行安全。为此,提出一种分布式光伏电网并网谐波电流抑制方法。构建分布式光伏电网并网逆变器数学模型,利用该模型获取配电网存在谐波时的电压与电流数据,并建立数据集。数据集划分为测试集和训练集后,输入到数据驱动算法中的径向基函数(RBF)神经网络内。通过RBF神经网络迭代,构建基于数据驱动算法的谐波源模型。利用该模型获得光伏电网并网谐波源。将光伏电网并网谐波源作为输入,使用谐波扰动补偿器和矢量比例积分跟踪控制器实现分布式光伏电网并网谐波电流抑制。试验结果表明,该方法可迅速、准确地跟踪电网并网时出现的谐波。该方法可有效抑制谐波电流畸变。

基于并网电流谐波微分的有源阻尼策略

采用有源阻尼抑制弱电网下并网变流器系统失稳振荡的方法近年来受到广泛关注。已有的直接以公共耦合点(PCC)电压为反馈量的有源阻尼方法可有效抑制系统的失稳振荡,但会削弱系统对电网背景谐波电压扰动的抑制能力,进而影响到并网电流质量。为此,该文提出一种基于并网电流谐波微分的有源阻尼策略,通过微分运算将系统失稳振荡引发的谐振电流转换成PCC处的谐振电压,避免了将电网背景谐波电压扰动引入到并网电流参考值,可兼顾弱电网下并网变流器系统稳定控制和高质量并网电流两方面需要。仿真和实验结果验证了该文中理论分析的正确性和所提控制策略的有效性。

多并网逆变器与电网的谐波交互建模与分析

当越来越多的并网逆变器连接到电网的同一公共连接点时,逆变器与电网之间的谐波交互作用对系统的稳定可靠运行是一个潜在威胁。根据电路理论,首先对阻抗网络的谐波谐振产生机理进行分析。为建立更加逼近实际并网系统的逆变器输出阻抗模型,提出将死区效应和开关器件非理想特性考虑到模型中来增加其精确性,并以LCL型滤波器双闭环控制系统为例做详细的模型推导。利用提出的输出阻抗模型,对多个并网逆变器与电网组成的分布式阻抗网络进行建模及谐波交互分析。仿真结果验证了所提出建模方法和谐波交互分析方法的正确性和有效性。

基于PIR调节器并网逆变器电流谐波抑制策略

针对电网电压发生畸变并含有5次、7次谐波电压时,并网逆变器的并网电流就会产生相应的谐波脉动情况,建立了并网逆变器模型,采用了比例-积分-谐振(PIR)控制方法抑制逆变器并网电流谐波。通过Matlab/Simulink仿真理论分析了方法的正确性,最后通过2 k W并网逆变器试验平台验证了理论分析的有效性。

基于模态分析的电动汽车充电站并网谐振研究

针对城市配电网大量使用电缆引起谐波谐振导致变电站内10 kV母线电压互感器高压侧熔断器频繁熔断的问题,提出一种基于模态分析的电动汽车充电站并网谐振分析模型。首先,基于PWM整流器双闭环控制方法建立了单台充电机输入阻抗模型,基于线路分布式参数模型建立了电缆电路的等效阻抗模型。然后,建立了含多台充电机的电动汽车充电站并网模型,并结合节点参与因子和元件灵敏度指标给出了电动汽车充电站并网谐波谐振分析流程。最后,以实际的局部配电网为算例,结果表明本文所提方法能够快速解析电动汽车充电站并网的谐波谐振情况,通过计算元件归一化灵敏度值验证了电缆对地电容和充电机直流输出电压对谐振具有较高参与度,规划人员在规划设计时应重点考虑上述因素。

电子数据分析矿用提升机能量再生效率与谐波

以现代电力电子技术和计算机控制技术为基础,结合工业现场实际应用,利用数字信号处理器DSP控制模块把矿用提升机设备的机械能、势能转化为电能并回馈电网,采用电子数据分析矿用提升机能量再生回馈效率与谐波系数,保证3个周期内系统调整输出交流电压波形参数。

基于比例多谐振控制的直驱永磁风力发电系统谐波抑制研究

直驱永磁同步发电机受变流器开关频率限制及电网电压畸变的影响,并网电流常含有大量且难以消除的低频谐波。文章基于双PWM并网变流器建立永磁同步风力发电系统仿真模型;提出一种高性能比例多谐振电流环控制器以提高电流环的谐波抑制能力和改善跟踪控制性能,并对基于传统PI控制及比例多谐振控制的永磁风力发电系统进行了对比。仿真和实验结果验证了风力发电控制系统模型的正确性,以及比例多谐振控制器谐波抑制的优越性。

光伏空调谐波抑制研究

本文结合光伏直驱电力系统,构建了系统简单的仿真模型,通过对这一光伏/市电混合供电系统及其控制策略进行并网谐波测试分析。通过对仿真结果分析,验证了运用MATLAB/SIMULINK软件建立光伏/市电混合系统模型对并网谐波仿真的可参考性,并且对光伏/市电混合供电系统不同工作模式下并网谐波分析,得到不同工作模式下并网谐波的趋势以及差异,为相关应用提供一些参考。

基于萤火虫扰动麻雀搜索算法-极限学习机的光伏阵列故障诊断方法研究

光伏阵列具有随机性、间歇性输出特点,发生故障严重影响电力系统安全运行。针对有效表征不同程度局部阴影与雨天接地故障的故障特征量缺乏的问题,分析不同故障状态下光伏阵列运行特征,提出一种新的6维故障特征向量:开路电压Uoc、最大功率点电压Um与短路电流Isc、最大功率点电流Im分别表征短路与断路故障;U-I特性曲线二阶导数零点数表征局部阴影故障,并利用遗传模拟退火算法优化的模糊C均值聚类算法(the fuzzy C-means clustering algorithm optimized by the genetic simulated annealing algorithm,GSA-FCM)验证Um、Im表征不同程度局部阴影故障的有效性;并网电流总谐波畸变率表征雨天接地故障。引入萤火虫扰动的麻雀搜索算法(sparrow search algorithm with firefly perturbation,FSSA)优化传统极限学习机(extreme learning machine,ELM),建立FSSA-ELM模型,解决传统故障诊断方法实现复杂、收敛速度慢的问题。基于现场数据驱动,建立考虑对地寄生电容的光伏系统仿真模型和实验平台,设计2种不同辐照度范围的仿真方案和实验方案进行方法验证,结果表明,FSSA-ELM模型结合ELM实现简单且FSSA收敛速度快的特点,利用6维故障特征向量,可准确识别光伏阵列故障类型。

基于VSR-VSI的电梯能量回馈系统建模与控制

基于电压源型整流器(VSR)与电压源型逆变器(VSI)整合而成的VSR-VSI双PWM变换器已在电梯能量回馈系统中得到应用。本文围绕VSR-VSI系统的直流母线电压可控与能量可双向流动的特点,首先阐述了基于VSR-VSI电梯永磁同步电机驱动系统在dq坐标系下的PI双闭环控制结构与参数设计方法,分析了VSR-VSI系统直流母线电压与并网电流存在谐波畸变的机理,在此基础上提出了基于PI+谐振(PI plus resonant,PIR)调节器的VSR电流内环改进控制策略以抑制并网电流谐波,最后利用仿真结果验证了上述理论分析的准确性与有效性。

Coordination of multiple grid-connected inverters for harmonic compensation

For multiple grid-connected inverters with active filter function,it makes sense to regulate every unit to output maximum active power from photovoltaic arrays,as well as eliminate the harmonic due to the non-linear loads connected to the electric networks.Naturally,a centralized control coordination strategy was proposed for the purpose of high facility utilization,good harmonic compensation ability and unwanted overcompensation condition.Based on a vector decoupling control scheme and generalized instantaneous reactive power theory,the solution was to allocate the harmonic eliminating task for every inverter according to the instantaneous power margin of each.The grid current always keeps sinusoidal in spite of non-linear load change and output active power change for any inverter.The simulation results validate the efficacy of the proposed coordination strategy.