电压型PWM整流器功率控制策略研究

本文分析基于功率控制策略的三相电压型PWM整流器控制系统的组成与原理。通过建立基于MATLAB／Simulink环境下的仿真模型，对系统进行了仿真研究，结果表明DPC系统具有良好的动态性能，并具有结构简单、无PWM凋制模块、高功率因数、低谐波干扰等优点。

分散光伏并网系统参与电压无功调节的控制策略研究

针对光伏和负荷功率波动导致的并网点电压越限和功率因数低下问题,在深入分析光伏系统并网点电压特性的基础上,提出一种电压-功率因数控制策略。控制策略按具体控制需求把光伏逆变器的运行设定为电压调节和功率因数调节两种工作模式,并按照系统所处的7种不同状态使逆变器在两种工作模式下切换运行。在此控制策略下,光伏系统实时响应并网点电压和功率因数的变化,动态分配光伏逆变器的有功、无功输出,保证光伏并网点电压在要求范围内,并最大程度地改善线路功率因数水平。算例结果验证了控制策略的有效性。

电压-相角下垂控制的微电网控制策略设计研究

为提高微电网运行稳定性,加强对其运行过程的控制,文章采用文献资料法、逻辑推理法、模拟实验法,提出电压-相角下垂控制的微电网控制策略。试验结果表明,采用电压-相角下垂控制模式,替代微电网中电压-频率下垂控制方式,能够促使微电网处于孤岛模式运行时拥有更接近于工频的运行频率,对于提升微电网控制水平、提高其运行稳定性具有重要意义,可将电压-相角下垂控制策略在配电网结构改造中加以推广。

一种电流前馈控制的单位功率因数三相SAPWM变流器

本文提出一种基于幅相控制方式、具有电流前馈的单位功率因数三相电压型SAPWM变流器。根据相量间的直角三角形关系和能量平衡原则,建立了该系统的低频数学模型,分析了系统的相量调节方式。在此基础上,将直流侧负载电压的变化率转化为到达下一个平衡状态时相位与调制深度的附加控制量,以提高系统的快速性。实验证明:控制系统实现了单位功率因数和能量的双向流动,且输出直流电压恒定可调,相电流的谐波含量非常小,系统动态性能较好。

直流调制单级功率因数校正交-交变流器(英文)

功率因数校正是产生或吸收无功功率力图达到功率因数等于1。单级交-交变流器被广泛应用在各工业领域。传统的交-交变流器采用电压调制法,全谐畸变高,功率因数低,功率转换效率差。本文介绍全新直流调制方法,由直流变流技术实现。直流调制单级功率因数校正交-交变流器有效地改进了功率因数,使之达到0.999,功率转换效率达到97.8%。实验结果证实了设计和计算的正确性。

一种兆赫兹级频率范围多相谐振电压整流模块的新颖控制策略

采用交错并联结构多相谐振型拓扑的DC-DC变流器具有更快的瞬态响应和更高的功率密度,因而非常适合作为电压整流模块(voltage regulator module,VRM)而为新一代微处理器提供电源,从而满足其飞速增长的高动态和高效率要求。为了解决交错并联结构多相谐振型VRM变流器在实际运用中遇到的控制难题,该文提出了一种新颖的控制策略思路。在任意情况下,该策略均能实现每一相驱动信号的频率自动跟踪一个中心频率而变化,并保持和该中心频率的相位角固定不变,从而在电路构造简单和低成本的优势下实现多相信号的调制。同时,该控制策略还具有极佳的可扩展性,易于构造成为任意相数从而配合主电路拓扑的需要。该文在给出了详细分析设计思路后,用频率高达1.1MHz的实验结果和实际样机数据及波形验证了所提控制策略的有效性和实用性。因此,该新颖的控制策略非常有利于多相交错并联结构的谐振型VRM在新一代微处理器架构中的实际应用。

基于双闭环的高功率因数单-三相电源的研究

介绍了一种利用民用220V单相交流电源变换为三相220V交流电源的研究方法。系统由前级APFC电路和后级电压型逆变电路组成。前级APFC电路由单相不可控整流器和Boost电路组成,采用电压-电流双闭环的控制方法,旨在实现单位功率因数和为后级逆变提供稳定直流电压;后级电压型逆变电路采用SVPWM控制策略,极大的提高了直流母线的利用率。并建立了Simulink仿真模型,仿真结果证明了所提出的三相电源具有很好的动态性能和抗干扰能力。

计及调节增量的变电站无功电压综合控制策略

通过实时计算出应改变的变压器变比和应投切的电容器容量,使调节迅速准确。该方法计算量小,计算过程简单,容易推广使用。

变电站电压无功精确控制策略的研究

针对现有变电站电压无功控制方案存在的控制不够精确、不能完全避免电容器的往复投切以及不能有效减少分接头调节次数的缺点 ,通过对显著影响电压无功控制效果的诸多因素的分析 ,依据变电站电压无功控制的基本原理制定了一种可在各种系统运行方式下对电压无功进行精确控制 ,减少调节次数避免电容器往复投切的控制策略。该策略严密、精确、易于在工程中实现 。

固体氧化物燃料电池输出电压前馈-反馈控制

基于固体氧化物燃料电池(SOFC)运行参数静态值间的关系,对SOFC的定输出电压运行进行了分析,指出要实现定输出电压运行在保持输出电压恒定的同时还要使燃料利用率满足一定的约束。进一步采用前馈-反馈控制策略设计了输出电压控制器,其中前馈控制器基于运行参数静态值间的关系进行设计,其核心是利用卡当公式求解三次方程;反馈控制器为PI控制器,通过将对象模型线性化后采用频率响应法进行设计。仿真结果表明,所给的前馈-反馈控制比单一的反馈控制具有更优的动态性能,在通常的负荷变化范围内足以满足定输出电压运行的要求。

三相高功率因数PWM整流器的研究

提出了一种简单的电压空间矢量算法 ,该算法根据参考电压矢量在αβ坐标系上的分量直接计算电压空间矢量在各个扇区内的作用时间 ,简化了运算过程。并以 DSP为核心 ,设计了系统的硬件和软件结构 ,用 Matlab对系统进行了仿真 。

基于有源换相换流器的交直流智能配电网控制策略

为了实现配电网潮流的优化分配和光伏、电动汽车、储能电池等直流负荷高效可靠接入城市配电网,提出了一种基于有源换相换流器(active commutated converter,ACC)的交直流智能配电网系统。提出的系统采用ACC连接交流配电网实现潮流的优化分配,采用基于有源换相换流器-电压源换流器混合的直流变换器(DC/DC converter)实现分布式直流负荷的有效并网。分析了有源换相换流器和混合直流变换器的数学模型,提出了一种适用于交直流智能配电网系统的综合控制策略,实现了系统内所有换流器的单位功率因数运行,分析了系统直流短路故障特性。在PSCAD/EMTDC和RT-LAB半实物仿真平台中搭建了基于ACC的交直流智能配电网模型。仿真和实验结果表明,在正常工况下提出的控制策略能够实现所有换流器的单位功率因数运行。当直流故障发生时,所提出的控制策略能够实现系统平稳穿越。

适应集群风光电接入系统的机-场-群-网无功电压协调控制

通过分析我国新能源开发普遍具有的集群开发、弱电网接入、长距离外送的特点,提出了机-场-群-网的无功电压协调控制策略。本控制策略基于"多级协调,逐级细化"的思路,将策略分为机-场-群-网四级控制策略,电网级是最高级别控制层,每级控制站接受上级控制信号并以此为控制目标执行本级动作,同时向下级站发出控制信号,力求达到全网电压安全稳定运行且尽最大可能实现风光电出力最大化。最后以甘肃酒泉电网为平台进行仿真验证本策略的高效、准确性。

单位功率因数整流器的仿真研究

针对单位功率因数整流器的控制要求,提出了一种利用锁相环(PLL)来检测基波电压相位,控制整流器交流侧电流与交流侧基波电压同相位的控制策略。通过仿真试验证明了这种控制策略有很好的动静态性能。

智能式多CPU电压无功综合补偿控制器

介绍一种基于 DSP(数字信号处理器)的新型智能式无功补偿控制器。详细给出了控制器的控制策略和系统结构。该控制器采用 DSP 和单片机双 CPU 方案,控制晶闸管投切电容器。其结构紧凑、控制方法灵活,能根据负荷的变化情况,选择最佳方式进行动态无功补偿,不会产生无功倒送和投切振荡,通用性强,智能化程度高。

含多端柔性直流的交直流电力系统静态电压稳定域构建方法

针对高比例可再生能源并网给交直流电力系统静态电压稳定评估带来的挑战,提出一种含多端柔性直流(VSC-MTDC)的交直流电力系统静态电压稳定域(SVSR)构建方法。该方法根据含VSC-MTDC的交直流电力系统静态电压稳定域边界(SVSRB)的拓扑特性,计及SVSRB搜索过程中换流站控制策略的转换,构建含VSC-MTDC的交直流电力系统SVSRB快速求解的预测-校正模型。首先,该模型借助连续潮流求取出交直流电力系统SVSRB上的初始临界点;然后,根据交直流系统SVSRB上相邻临界点之间的关联,以上一个已求SVSRB临界点为初值,通过所提预测-校正算法求解下一个SVSRB临界点,在此过程中,计及换流站运行参数越限带来的控制策略转换问题,实现SVSRB临界点的准确求解,以提升SVSR的构建精度和效率,增强交直流电力系统的电压稳定态势感知能力;最后,将所提方法应用于含VSC-MTDC的IEEE 5节点测试系统和IEEE 118节点测试系统中进行分析。结果表明,所提方法可实现交直流电力系统SVSR的准确、高效构建。

模块化电子模拟功率负载系统的设计

介绍电子模拟功率负载系统的基本原理,详细分析了单元模块的设计和控制策略,通过实验,验证了该系统能有效实现电能馈网,功率因数趋近于-1·0,电压和电流谐波满足IEEE—519标准。

4200kW交-交变频同步电机高压动态补偿系统设计与分析

中板改造工程新装2台4 200 kW交-交变频同步电机,由于轧钢机在运行中会向电网输出大量的谐波并且对电网电压产生频繁的冲击引起电压波动,对电网的安全运行以及其他具有正常负荷的用电系统造成严重影响,同时影响自身生产效率的提高。为解决上述问题,根据轧钢机及电力系统的主要技术参数,计算了无功补偿容量及滤波支路电容器的容量,并设计了(TCR+FC)型的高压动态无功补偿装置系统,给出主要设备参数。最后对系统的应用进行了分析,6kV母线侧功率因数月平均值达到0.95以上,电压波动下降到2.0%。

三相线电压级联VIENNA变换器原理及仿真分析

提出一种能量单向传输的、能在高压下完成单位功率因数整流的三相线电压级联VIENNA变换器拓扑,此新型变换器可作为新一代高频隔离中高压变压变频器的整流级。分析了该拓扑的工作原理及向更高级数拓展的方法,提出了相应的控制策略,并进行了仿真研究。理论分析和仿真结果表明,所提新型变换器拓扑在合适的控制策略下,可以具有很高的功率因数和很低的总谐波畸变THD;可以始终保持各模块直流输出电压均衡一致性。与传统级联变换器相比,可大大减少全控器件个数和耐压值,从而使得控制复杂度和成本均得以降低。

基于戴维南-诺顿等效的含分布式光伏发电系统的配电网仿真分析

对含有分布式光伏发电系统的配电网及其等效模型的研究已成为配电网稳定性研究的重要手段。分别对分布式光伏发电系统、含有旋转电机和恒阻抗负荷的综合负荷以及非线性负荷的控制方案、电磁暂态特性和旋转电机的机械特性进行分析和建模,并化简为统一形式的戴维南-诺顿等效模型。论述电力电子设备硬件等效和控制等效的一致性。通过MATLAB/Simulink仿真平台对改进的IEEE 13节点配电网的等效模型与详细模型进行对比,结果显示,等效模型与详细模型的输出拟合一致,具有较好的准确性。