复矢量电流调节器抑制高速永磁电机高次谐波

永磁电机高速运行时,定子电流高次谐波的含量和幅值快速增加,增加涡流损耗、发热和转矩脉动,研究基于电压补偿改进算法抑制定子电流高次谐波。针对高速永磁同步电机运行过程中存在的交直轴电流分量强耦合以及电机参数非线性变化的问题,设计了复矢量电流调节器来提高解耦性能和动态响应以改进传统电压补偿的电流谐波抑制算法。首先,搭建了集成高速永磁同步电机模型、高速电机弱磁控制和谐波抑制算法的联合仿真模型。在此基础上,运用软件在环仿真方法,验证了复矢量电流调节器相比于传统的电压补偿算法的重大优越性。仿真结果表明,复矢量电流调节器大大降低了定子电流的高次谐波含量、总THD和转矩脉动。以上的研究可以为高速永磁电机高次谐波的抑制和仿真分析提供重要的理论和方法论指导。

计及电网电压不平衡的储能型铁路功率调节器负序优化补偿策略

针对偏远地区电网电压不平衡条件下牵引供电系统负序补偿及再生制动能量回收利用问题,基于储能型铁路功率调节器,提出一种在补偿装置容量有限时,计及电网电压不平衡条件的再生制动能量利用及负序综合补偿优化策略。分析了电网电压不平衡时储能型铁路功率调节器负序完全补偿机理,引入储能系统补偿系数,有功、无功电流补偿系数,以负序补偿度和牵引变电所补偿容量及供电臂负荷平衡度作为优化目标,提出储能型铁路功率调节器优化补偿模型。采用序列二次规划法对优化模型进行求解,最后通过仿真验证,表明该策略可以在电网电压不平衡时,使电网侧负序不平衡度降低的同时提高再生制动能量利用率,减少牵引负荷对牵引变电所的能量需求。

单相统一电能质量调节器二次纹波补偿及抑制策略

在单相半桥非隔离统一电能质量调节器(UPQC)中,交、直流间瞬时功率不平衡导致直流侧出现二次电压纹波,影响电能质量的补偿效果。该文分别在UPQC并网、离网两种模式下提出二次纹波的补偿及抑制策略。首先,分析UPQC在并网运行条件下直流二次纹波的产生机理及其对电能质量补偿的影响,并提出分别在并、串联侧变换器加入陷波器及特征次谐波控制,以降低网侧电流及串联侧电压谐波。其次,在UPQC离网运行时,为有效抑制直流电压二次纹波,提出一种利用UPQC闲置的串联侧变换器与复用的直流分裂电容构建半桥有源功率解耦电路的方法,控制难度低且无需额外增加解耦电路元件。最后,通过仿真和实验验证了所提方法的可行性。在并网模式中,所提策略减少了74%的电流谐波及42%的电压谐波;在离网模式中,所提策略减少了66.7%直流电压二次纹波。同时,该文所提出的二次纹波的补偿及抑制策略,可优化直流电容参数设计,并进一步减小UPQC体积。

动态无功补偿装置电压调节增益自动优化研究

针对动态无功补偿装置电压调节器的参数仅能在一定的短路容量范围内保持快速稳定的响应,当应用于短路容量变化范围较大的新能源汇集系统时,响应可能会变得非常慢或出现振荡。提出一种动态无功补偿装置电压调节增益自动优化方法,对应用于实际工程时电压波形畸变、电流波形畸变、其他自动电压补偿装置对短路容量计算结果的影响进行了研究并提出解决方案。在RTDS中对提出的增益自动优化方法进行了仿真研究,结果表明所设计的电压调节增益自动优化方法可以根据系统需求自动调整和优化增益。

对AVR403型电压调节器的分析

当同步发电机输出电流大小与功率因数改变时,其电枢反应与内阻抗压降将改变,则发电机输出电压也将改变。为使发电机输出电压保持额定值,通常都有自动电压调节器与发电机配套工作。本文较详细地分析了MD-80飞机使用的AVR403型电压调节器各部分电路的工作原理,以及整机调压的工作过程,并阐述了该调压器的特点。

基于超级电容器储能系统的动态电压调节器

设计了一种基于超级电容器储能系统的动态电压调节器,该调节器以超级电容器为直流侧储能单元,采用双向电压型DC/AC变换器进行解耦和前馈补偿控制,采用半桥式电压型双向DC/DC变换器进行双闭环反馈控制。仿真结果验证了该调节器拓扑结构及其控制策略的正确性和有效性。

动态电压调节器串联补偿电压研究

动态电能质量问题正在给飞速发展的信息技术时代带来巨大的危害。动态电压调节器 (以下简称DVR)是解决动态电压问题的有效手段。对这类装置中能量流动和补偿电压控制问题进行了分析。提出了可以补偿电压浪涌和保证最小能量补偿的电压补偿轨迹。并且分析了在考虑补偿装置内阻抗情况下的电压补偿策略。

基于动态电压调节器的风电机组低电压穿越策略

随着并网大型风电场装机容量的逐年增长,低电压穿越(LVRT)能力已经逐渐成为风电机组并网的一个重要指标。文中提出了一种利用动态电压调节器(DVR)辅助风电机组在电网电压跌落工况下实现LVRT的策略。DVR串联接入风电机组机端和电网公共连接点(PCC)之间,电网电压正常时通过静态开关柜将其旁路,电网电压跌落时利用反压技术进行快速投切,DVR通过调节使风电机组机端电压维持正常;同时,DVR在风电机组和电网之间提供功率通道,利用直流母线上的刹车电阻消耗掉过剩功率,保证直流电容电压的稳定及风电机组的正常运行。利用恒速异步风力发电机(FSIG)配合DVR建立了仿真模型和实验平台,给出了在PSCAD/EMTDC环境下的仿真及实验结果。

动态电压调节器(DVR)的设计与性能测试

简要介绍了动态电压调节器(DynamicVoltageRegulator,DVR)的功能和发展。针对电压源型逆变器、输出滤波器、串联变压器和直流储能单元4个主要部分,对其主电路的各种结构进行了分析和比较。对研制的10kVA样机进行了各种试验。试验结果表明,该DVR性能优越,响应速度快,能有效消除动态电压质量问题对敏感性负荷的影响;对治理稳态电压质量问题,如谐波等也有很好的效果。

配电网动态电压调节器控制策略的研究

动态电压质量问题随着信息技术和自动化技术的发展越来越受到重视 ,动态电压调节器 (DVR)是解决这一问题的主要手段。作者应用根轨迹法对动态电压调节器电压环控制策略的稳定性加以分析 ,给出了临界稳定状态下开环根轨迹增益的计算公式。对于这个条件稳定的控制系统利用Bode图分析其相对稳定性 ,并计算出不同负载下的稳定裕度。得出了 DVR负载电压单环反馈系统具有一定的稳定性和较好的控制补偿效果的结论。仿真和实验结果验证了电压环控制方案的可行性和有效性。

线电压补偿型动态电压调节器(DVR)的原理与实现

该文提出了基于线电压补偿的三相动态电压补偿器拓扑结构。给出了补偿算法及控制方式。解决了锁相、电压不平衡补偿、电压有效利用、低通滤波、电压泵升等技术问题。通过动态电压波动补偿示例,说明论文所实现的DVR样机的有效性。

一种具有双级LC滤波电路的动态电压调节器

提出具有双级LC滤波电路的动态电压恢复器(DVR),以解决采用单级滤波器时输出电压易受负荷谐波电流影响的问题,同时更好地滤除高频开关谐波,减小电感与电容容量。首先建立了采用双级LC滤波电路的DVR的数学模型,根据Routh稳定判据分析了系统的稳定性,并给出了控制系统参数的设计方法,进行了采用双级和单级LC滤波器DVR响应特性的比较。通过仿真和实验验证了所提出的具有双级LC滤波电路的DVR能更加有效地提高输出电压的质量,抑制负载谐波电流对DVR系统的影响。

2MVA无串联变压器级联多电平动态电压调节器的设计与仿真

研究了基于级联多电平结构的无串联注入变压器的2MVA动态电压调节器(Dynamicvoltagerestorer,DVR)的系统设计方案,针对DVR的主电路拓扑、电压暂降检测算法、底层载波移相控制策略、储能计算、滤波器设计及逆变器部分的损耗进行了分析研究,并对某生产基地6kV系统的电压暂降问题完成了DVR装置主电路参数和控制电路的功能设计,采用仿真软件EMTDC/PSCAD进行了仿真研究,验证了文中所提设计方案的正确性及有效性。

一种串联有源电压质量调节器的移相控制技术

对一种串联有源电压质量调节器运行中直流侧存在的电压泵升现象进行了分析,并对采用移相控制技术来抑制直流电压泵升时电网过电压倍数、负载功率因数、移相角及补偿电压大小之间的关系进行了理论分析。以低压配电系统用串联有源电压质量调节器装置为例,对上述各量进行了计算,获得了一组控制直流电压泵升的实用设计曲线。在此基础上,提出了通过对串联有源电压质量调节器直流侧电压进行闭环控制的移相技术实现方法,达到根据电网和负载运行状况自动对负载参考电压进行渐进移相的目的。3 kW单相串联有源电压质量调节器实验结果表明,移相及直流侧电压泵升抑制效果非常好,是一种实际可行的控制方法。

数字电压调节器三相电压数字测量方法的研究

在无刷交流发电机和交流变速恒频电源系统的数字电压调节器中 ,需要利用AD转换器采样到的三相电压瞬时值 ,并通过一定的测量算法由瞬时采样值来确定发电机的输出电压值 ,再依据此电压值对励磁电流进行相应控制。因此 ,数字测量算法是数字电压调节器的一个关键所在。文中讨论了三种三相电压的数字测量算法 ,对比了三相电压中谐波造成的影响 ;分析了三种测量方法的时间常数。由于半周期积分法具有受谐波影响较小 ,三相对称时 ,测量时间常数也较小 ,另外 ,该算法可以方便地实现对最高相电压的限制 ,故数字电压调节器中采用了半周期积分法。实验说明 。

基于极点配置和重复控制的电流型单相动态电压调节器

首先提出了一种动态电压调节器(DVR)的直接负载电流控制策略。通过直接控制流经串联变压器的负载电流,间接实现了负载电压的动态补偿。根据变压器的τ型等效电路,得到DVR的系统控制模型,为改善负载端电压的稳态与动态补偿性能,对LCL型滤波器结构采用状态反馈极点配置和重复控制相结合的复合控制器;于此同时,考虑到变压器励磁支路对本文控制策略的影响,结合励磁电流补偿的方法,进一步提高负载端电压的补偿精度。仿真和实验结果表明,本文所提控制方案在电网电压波动和负载投切时,能够对负载端电压进行快速、有效的补偿。

实现风电场低电压穿越的MMC型动态电压调节器

针对传统风电场在逐台机组的低电压穿越(LVRT)改造中存在机组数量大、塔筒空间受限等问题,提出一种基于模块化多电平变流器(MMC)的新型动态电压调节器(DVR)拓扑,串联接入风电场公共连接点(PCC),电网电压跌落时,通过输入补偿电压的方式维持PCC电压,从而辅助风电场集中实现LVRT。给出了相应控制方法和调制策略,并利用PSCAD/EMTDC建立了风电场和集中式LVRT-DVR的仿真模型。仿真结果验证了该拓扑及相应控制策略的正确性和有效性。

电力系统电压调节器参数整定

提出一种电力系统电压调节器(PSVR)参数整定方法,以浙江电力系统为例进行了仿真计算验证其正确性。在切机扰动方式下,校核HSVC、PSVR和AVR控制方式对系统无功电压的影响,计算结果表明,采用HSVC和PSVR均有利于维持系统电压,暂态电压恢复更快。

中压区域补偿型动态电压调节器设计

对适用于10kV配电网区域电压跌落治理的动态电压恢复器进行了设计,给出了基于级联H桥的主电路、取电装置、无变压器耦合电路的设计方法,并针对中性点不接地配网系统中电压跌落的特点,提出了一种仅需补偿电压跌落相电压即可恢复负载侧线电压的参考值计算方法。最后,基于PSCAD搭建了仿真模型,分析了不同故障类型下动态电压调节器(DVR)的补偿效果以及取电装置对系统的影响,通过实验验证了DVR硬件设计与参考电压计算方法的正确性和有效性。

基于电流状态反馈的串联电压质量调节器比例谐振和谐波补偿控制

提出了一种基于电流状态反馈的比例谐振和谐波补偿的串联有源电压质量调节器控制方法。外环采用比例谐振控制器,并与谐波补偿器相结合,使系统具有谐波补偿能力;内环采用电感电流状态反馈,降低系统的谐振峰,并且增强系统的稳定性;同时,引入了负载电流前馈来增强系统对负载扰动的抑制能力。论文对所提出的控制方法进行了详细的理论和仿真分析,并在单相2kVA串联有源电压质量调节器实验装置上进行了验证。仿真和实验结果均证明了所提控制方法的正确性和有效性。