用于飞机变频电网APF的补偿电流指令产生方法

针对飞机交流变频电网谐波抑制的需要及传统方法在变频条件下的不足,提出了一种基于正序基波滤波器的补偿电流指令产生方法。该方法从整体上分析了正序基波滤波器的特性,并利用正序基波滤波器分别滤除了电源电压和电流中的谐波和非正序成分,而后计算出电源的正序基波有功电流,由此得到补偿电流指令,检测过程中省去了低通滤波器。将该方法应用于三相电压不对称且有畸变的飞机变频电网的并联有源电力滤波器(APF)中,结果表明,采用该方法在整个基频变化范围内能实现对谐波、无功及不平衡电流准确而快速的检测和补偿,补偿结果符合MIL-STD-704F和IEEE Std 519标准的要求。

DSTATCOM补偿指令电流的新型检测方法

快速、准确地检测补偿指令电流是提高配电网静止同步补偿器(distribution static synchronous compensator,DSTATCOM)补偿性能的重要环节。在总结现有补偿指令电流检测方法的基础上提出一种新型检测方法。该方法利用基波正序电压提取模块检测出基波正序电压,之后对三相电流进行正余弦变换得到基波正序有功电流,与三相电流相减得到补偿指令电流。检测结果不受电网电压不对称和畸变的影响,无需利用锁相环电路获得同步旋转角,消除了由此带来的延时和误差,减少了硬件成本。仿真和样机实验结果验证了该方法的可行性。

基于i_p-i_q算法的STATCOM补偿指令电流检测方法

随着静止无功补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的结构多重化,使得其负载电流测量点和补偿注入点因所处位置不同,从而产生较大的检测差异。针对上述问题,文中提出一种改进型ip-iq算法,分别从测量点和补偿点引入电压相位信息,通过设置相位补偿角和比例谐振(PR)控制器,消除因两处电压相位和幅值差异引起的检测误差,提高检测精度。理论分析和仿真结果验证了所提方法的有效性。

LCL型有源滤波器电流指令补偿方法

虚拟电阻技术广泛的应用于变流器的控制中,可以有效抑制LCL型变流器输出电流的放大。现有的虚拟电阻阻尼技术主要是针对变流器只需要控制输出电流基波成分的应用场合。变流器输出的谐波电流会受到虚拟电阻阻尼控制的影响。当变流器用于补偿负载谐波电流时,其输出的谐波电流成分难以得到有效的控制,使得负载谐波电流的补偿效果变差。首先建立了虚拟电阻阻尼控制下变流器的模型,通过与二阶低通滤波器模型的近似关系,得到虚拟电阻的优化取值。随后,基于变流器的二阶低通滤波模型,通过对指令电流进行预调制,保证输出谐波电流的控制效果。最后,仿真和实验结果证明了建模及指令电流补偿方法的有效性,实现了对有源滤波器滤波性能的改善。

一种改进的STATCOM补偿指令电流检测方法

静止无功补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)的补偿效果很大程度上取决于其补偿指令电流的检测方法。当STATCOM补偿指令电流检测点与补偿点不在同一位置而产生电压相位差时,检测过程中将会有较大误差。针对上述问题,在传统i p-i q检测方法的基础上引入相位调节模块,详细分析该模块对于STATCOM补偿指令电流检测点与补偿点不在同一位置时对电压相位的调节性能,使其检测点和补偿点的输出相位相同。解决了STATCOM补偿指令电流检测点和补偿点的相位差异引起的补偿指令电流检测问题,提高检测准确度。理论分析和仿真结果验证了所提方法的有效性。

静止同步补偿器补偿指令电流的改进检测方法

快速、精确地检测补偿电流是提高静止同步补偿器(DSTATCOM)补偿性能的重要环节之一。传统补偿电流检测在信号不对称及畸变情况下会引入测量误差。在总结了现有补偿电流方法的基础上提出了一种改进的无锁相环(PLL)电流检测方法。该方法通过三相正序电压计算以取代锁相环,解决了传统锁相环引入的相角误差,并引入均值滤波器以及反馈环节以减小延时。仿真结果验证了该改进检测方法的有效性。

基于电流指令补偿的DSEM转矩脉动抑制研究

针对电励磁双凸极电机存在的转矩脉动问题进行了理论分析,总结了转矩脉动产生的内在机理。为了克服双凸极电机显著的非线性问题,通过有限元仿真技术,提出了一种基于数据库的双凸极电机电流指令补偿法。方法的核心是转矩-电流映射。在此基础上,得到补偿后的电流指令,能有效抑制电机的转矩脉动。基于以上研究理论,编写了相关仿真程序并证明了分析理论的有效性。

低惯量直流微电网并网变换器的预测电流分区补偿控制策略

低惯性直流微电网在负荷频繁投切、新能源出力波动等情况下易发生直流母线电容两侧功率不匹配的问题。通过分析直流微电网接口并网变换器输入、输出侧功率失衡机理,依据母线电压变化水平计算母线电压恢复至指令值所需能量和单位采样周期内母线电容能量变化信息,得到线性处理后的母线电容瞬时输出功率、母线电压波动等效负荷信息,最终确定电流指令补偿全值。同时考虑到电压外环的影响,提出一种电流指令快速分区补偿策略,通过调节系数实现分区的平滑过渡,并通过模型预测电流控制实现电流指令的快速跟踪,提升并网变换器的补偿响应速度,抑制母线电压波动。最后,通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性与可行性。

一种改进无锁相环FBD谐波和无功电流检测方法

谐波和无功电流的准确检测,是影响有源电力滤波器补偿性能的关键技术之一。针对传统FBD法在检测谐波和无功电流上的不足,提出一种改进无锁相环FBD检测方法。该方法利用基波正序电压提取环节代替锁相环电路,对两路线电压进行处理,得到与基波正序电压同频同相的三相参考电压信号,进而求取补偿指令电流。检测结果不受电网电压不对称和畸变的影响,消除了锁相环引起的误差。仿真分析和实验结果验证了该方法的正确性和可行性。

高功率因数无电解电容IPMSM驱动系统电流跟踪控制策略

针对传统无电解电容永磁同步电机驱动系统中功率环引起的控制器参数整定困难、系统稳定性低等问题,提出一种无需功率环直接计算电机电流指令以实现网侧高功率因数的方法:基于系统方程的收敛性分析,将系统方程离散化处理后在线计算电机q轴最优电流指令轨迹。针对采用PI控制器跟踪q轴周期电流指令存在跟踪误差的问题,提出一种电流指令补偿方法:通过分析电流环传递函数,计算出实际电流与电流指令间幅值与相位的误差,并利用误差数值对电流指令进行补偿。对控制策略进行仿真与实验验证,结果表明:电流指令补偿策略有效提高了PI控制器对周期最优电流指令的跟踪效果,最优电流指令控制策略在实现了网侧高功率因数运行的情况下简化了控制系统并提高了系统稳定性。

基于改进型i_p-i_q法的配电静止同步补偿器

快速、准确的补偿指令电流检测方法是提高配电静止同步补偿器(D-STATCOM)补偿性能的重要环节。在瞬时无功功率理论基础上,提出一种改进型i_p-i_q检测法,该方法利用基波正序电压提取模块代替传统i_p-i_q检测法中的电压检测电路,通过对线电压进行三角函数变换获得基波正序电压的相位,从而在三相电网电压不对称和畸变时仍能准确提取补偿指令电流。仿真和实验结果表明,基于改进型i_p-i_q检测法的D-STATCOM能准确获得补偿指令电流,可对谐波和无功进行有效补偿,证明了所提方法的有效性。

基于虚拟电容补偿的级联型有源电力滤波器控制策略

级联型有源电力滤波器(APF)可用于中高压系统中的谐波补偿,为改善传统直接电流控制策略指令跟踪能力和抵抗电网电压干扰能力较差的问题,本文提出一种基于虚拟电容补偿的级联型有源电力滤波器控制策略。通过分析对比指令电流两种不同补偿方式,得出基于指令电流前馈补偿的谐波输出控制策略在保证指令跟踪能力的基础上具有更强的抵抗电网电压干扰能力的结论。PSCAD仿真实验验证了所提方法的可行性和优越性。

一种新型单相并联型有源电力滤波器实现方法的研究

提出了一种能在单相并联型有源电力滤波器(Active Power Filters,APF)中使用单闭环控制策略的实现方法.该实现方法通过构造与网侧电压、电流正交的虚拟电压、电流分量后,采用单相PQ理论推导出了单相并联型APF在理想情况下补偿电流指令的表达式.在此基础上,本文通过功率预测算法求取了用于稳定APF直流侧电压而必须从电网吸收的有功功率表达式,进而获得实际工作状态下补偿电流指令.功率预测算法的使用可使本文提出的实现方法能取消常规方法中必须具备的电压调节环节而仅采用单闭环控制策略来对APF进行控制,因而具有控制参数设定简单、系统的动态响应快和鲁棒性强等特性.文中还以实际中使用最为广泛的一种单相并联型APF的电路为例,研究了APF在启动、正常运行和负载突变状况下的动态响应过程.仿真和实验结果验证了本文提出的实现方法的有效性.