基于无功电流补偿的Vienna整流器双极性直流母线电压平衡策略

当Vienna整流器连接不平衡负载运行在轻载条件时,较小的负载功率差异会导致双极性直流母线电压存在不平衡问题,增加了开关器件和直流电容的电压应力。为解决上述问题,提出一种基于无功电流补偿的双极性直流母线电压平衡策略。结合三相参考电压可叠加零序分量幅值的大小分析不同功率可输出的中点电流。以相电压占空比为依据揭示了参考电压和输入电流的相角差对中点电流的影响,并由Vienna整流器的可运行区域得到奇、偶扇区的最大补偿无功电流。为增大轻载条件下的中点电流,以中点电流等高线为依据,在奇、偶扇区分别注入不同形式的无功电流补偿相角差,从而实现轻载条件下的双极性直流母线电压平衡。最后,所提出策略在Vienna整流器实验平台上进行了验证。

基于星形接法的三相链式功率调节系统直流母线电压平衡控制

三相链式功率调节系统可用于电网的瞬态有功、无功调节。该系统有多组直流母线,由于其直流母线上储电装置的性能不一致、以及负载参数不同,将引起系统各个直流母线电压不等或不平衡,从而影响系统的可靠运行以及满额运行。针对星形接法的链式功率调节系统三相直流母线电压不平衡的问题,本文提出了一种基于负序电压注入的平衡三相直流母线电压方法。论文说明了方法的原理,推导了主要的实现步骤,与已有的基于零序电压注入的平衡方法进行了比较。仿真和实验证明该方法的有效性。

变电站220 kV母线电压不平衡处置分析

从调控运行角度,对一起处理变电站220 k V母线电压不平衡,在倒母线过程中,由于间隔元件母线刀闸辅助接点切换不到位,造成母线电压互感器二次反充电的事故进行了分析。对现场操作和调度处置过程中存在的问题进行了总结,提出了一些建议,为调控运行人员处理此类事故提供了参考。

电压暂变补偿新拓扑的母线电压控制策略研究

针对一种无整流器无变压器无储能电容的串联型电压暂变补偿新拓扑,为了使其上、下母线电压保持平衡,且使母线电压保持恒定,深入研究了其母线电压控制策略。首先讨论了负载电压波形跟踪控制,上、下母线电压平衡控制,和母线电压幅值控制3个闭环带宽之间的关系;然后改进了上、下母线电压平衡控制的闭环系统设计;对于母线电压幅值控制闭环系统的非线性被控对象,研究并得出了其微变小信号线性化模型,并给出了母线电压幅值控制的闭环系统设计方法。最终给出了1套完整的设计方案。仿真结果验证了理论分析和系统设计的正确性。

一起35 kV母线电压不平衡故障的处置

2022年6月26日,220 kV某变电站35 kVⅠ组母线发生母线电压不平衡事故。调查显示,变压器低压绕组中性点未接地导致变压器电容不平衡,同时35 kVⅠ母线C相熔断器熔断,导致母线电压不平衡。文章分析了事故原因并总结现场操作和调度处置办法,提出事故预防措施,供运维人员参考。

塔北变10 kV母线电压不平衡的故障处理

针对一所35kV变电站10kV系统母线电压不平衡现象,对电压互感器和一次消谐器的原理进行分析,最终找出故障原因为消谐器内部故障。母线位移电压的大小与消谐器电阻值的大小有很大的关系,为判断电压不平衡的原因提供了参考。

10kV小电流接地系统电压不平衡问题浅析

本文结合内蒙某66kV变电站保护调试项目中，10kV小电流接地系统送电过程中母线电压三相不平衡问题进行分析，浅析母线PT接线方式及负载对母线电压影响并提出解决建议。

串联型电压暂变补偿新拓扑及其控制方法研究

提出了一种简化的无变压器无储能电容的串联型电压暂变补偿主电路拓扑,并分析了其控制策略。新拓扑可使电路体积减小,成本更低;通过微调指令电压与负载电流的夹角可以达到控制母线电压幅值的目的;通过给指令电压施加一个微小的直流偏移电压,可以达到控制直流上、下母线电压的平衡的目的。介绍了改进的简化主电路拓扑,详细分析了其工作原理和控制方法。仿真结果验证了该方案的可行性和分析的正确性。

直流微电网中能量协调控制策略的研究

为解决直流微电网中母线电压稳定和能量流动平衡的问题,提出了基于直流微电网能量平衡关系的切换控制策略,将直流微电网的母线电压平衡转化为能量平衡,并将直流微电网建模为具有5种模式的线性切换系统,针对每种模式设计了稳定母线电压的控制器;为实现模式之间的无缝平滑切换,在任意切换稳定的基础上,针对微电网的能量流动特点,给出相应的模式切换规则。通过理论分析可知,该切换控制策略能够很好地实现母线电压稳定和能量平衡,对单一模式以及模式之间的切换进行了仿真研究,结果表明:该控制策略能在功率不平衡时,将母线电压波动控制在额定电压的±5%以内并能快速恢复到期望电压。

双载波移相调制的三相整流关键技术研究

通过分析三相VIENNA整流器的工作原理,提出了基于载波移相的控制策略,并将直流母线电压偏差引入电流参考,通过调节电流参考的直流偏移实现中性点电压平衡。最后,在Matlab中搭建了VIENNA整流器的仿真模型,进行仿真分析,并设计了一台6 k W的试验样机。仿真和实验结果表明了该控制策略的正确性,稳态时网侧功率因数能达到0.99,THD为3.78%,满足了THD<5%的要求。

链式静止无功补偿器分布式控制系统

分布式控制具有结构简单、易于维护、可扩展性强等优点,目前是大功率电力电子设备领域的研究热点。介绍一种适用于高电压大功率链式静止无功补偿器(STATCOM)系统的分布式控制设计方案,分析对于分布式控制系统的安全和稳定运行十分重要的同步控制、故障响应等问题,并就分布式系统的直流母线电压平衡控制展开讨论。通过6k V/1MV·A链式STATCOM的并网实验,验证分布式控制系统的有效性、可扩展性以及可靠性。

一种改进型级联H桥型变流器的调制策略研究

五电平级联H桥型变流器在高压大容量场合得到了广泛应用。各级直流侧电压出现不平衡现象会导致变流器的输出波形发生畸变,谐波特性恶化;另一方面,一些混合型级联H桥型变流器中,各级直流母线电压亦不同。在此以五电平级联H桥型变流器为研究对象,研究了其在直流侧电压不平衡时的脉冲模型,并提出了相应的调制策略。实验结果表明了理论分析的正确性和所提调制方法的有效性。同时,所提出的脉冲模型和调制策略还可推广到多级H桥级联和混合式级联H桥型变流器中,有较强的推广性和实用性。

基于改进下垂控制的直流微电网功率均衡策略

下垂控制作为一种广泛应用的微电网控制策略,具有无需通信网络、即插即用等优点,但传统下垂控制存在着电流分配精度和母线电压平衡之间的固有矛盾。针对这一问题,提出一种改进下垂控制策略。首先,通过向变换器中注入交流小信号的方式,引入频率作为全局控制变量。然后,利用频率下垂和电压下垂特性,实现各分布式电源间的功率均衡;为了克服注入交流小信号所带来的电能质量问题,在系统达到稳定时停止注入交流小信号。最后,应用MATLAB/Simulink平台进行仿真,验证了所提控制策略在电流分配及维持母线电压等方面的有效性和可行性。

基于星型接法的链式无功功率调节系统的研究

三相链式功率调节系统可用于电网的瞬态无功调节。该系统由多个独立的H桥单元串联组成,由于各H桥单元损耗以及直流母线上电容参数不同,将引起系统各个直流母线电压不平衡,从而影响系统的可靠运行。本文提出了一种具有软充电功能的拓扑结构,针对三相直流母线电压不平衡的问题,采用了一种基于负序电压注入的平衡三相直流母线电压的方法。论文说明了控制方法的原理,推导了主要的实现步骤。物理实验证明了系统控制方法的有效性。