有源电力滤波器直流侧电压软起动控制研究

针对并联型有源电力滤波器主电路电容电压起动建压时存在的电压超调和电流冲击问题,结合现有的建压控制方法,提出一种新型的软起动控制方法,在输出滤波器的网侧电感串联一电阻,改变控制对象的模型,提高电流环相角裕度,增大阻尼系数,使建压泵升过程平稳。建立改进后系统电流环结构图,从频率特性的角度分析系统的相对稳定性。从瞬时能量守恒的角度详细分析了电压环的控制机理,并给出PI参数设计方法。结合实践经验对所提方法建立Matlab/Simulink仿真模型,给出改进后及改进前的仿真波形,最后在样机上验证建压的过程和结果。仿真和实验的结果证明了所提直流电压泵升控制方法的正确性和可行性。     

基于最大功率的VSI泄放电阻制动技术及应用

电阻制动由于简单实用且成本低,在中小型功率等级电压源逆变器(VSI)电路的直流母线泵升电压控制中广泛使用。提出一种新的制动控制方法,该方法充分考虑了直流母线电压限制的需求,同时也考虑了制动电阻的最大功率和冲击时间限制,通过电压因子通道和功率因子通道的联合设计,实现了制动电阻的优化泄放控制。通过基于TMS320F28335的浮点DSP控制平台,用永磁同步电机(PMSM)的弱磁失控等实验验证了该制动方法的有效性和实用性。     

电动装甲车无刷直流电机驱动系统的再生制动

再生制动是电动车辆最常见的制动方式,然而,在没有大容量蓄电池吸收能量的情况下,再生制动将产生很高的泵升电压,给系统工作带来不利。文中通过对再生制动过程的分析,提出了通过控制占空比的办法来抑制泵升电压,该方法通过数字控制实现,无需改动硬件,控制简便、计算机仿真和样机实验结果表明,该方法可迅速抑制泵升电压,并具有很好的制动效果。     

冲击电压下典型局部放电信号的光电检测系统

脉冲高压下测量设备的局部放电是一种校验高压电气设备在冲击电压作用下绝缘性能与设备老化的有效方法。检测局部放电对于及时发现设备故障隐患、确保安全运行具有重要的实际意义。搭建了油纸绝缘气隙模型,利用光电检测方法,实现在高压端测量冲击电压下的局部放电,具有较高的响应特性。在试样高压端串入采样电阻,通过光学元件将采样电阻上的电流信号转换为光信号进行传输,降低了空间电磁干扰的影响,最后通过光电转换装置实现电流信号的采集。实验结果表明随着电压的升高,局部放电强度愈发剧烈,验证了光电检测方法在冲击电压下检测局部放电的可行性。     

基于模糊控制的带动态虚拟电阻DFIG的HVRT策略优化

随着双馈风力发电机并网运行研究的深入,电网电压对称骤升给风机并网系统带来的危害不容忽视,尤其是因风机脱网带来的经济损失和变换器件损失也引起越来越多人的关注。为研究电网电压对称骤升的控制策略,建立了1.5MW基于矢量控制方法的双馈风力发电机并网系统模型,并提出了一种带动态虚拟电阻的模糊控制器的控制策略。在电网电压骤升的情况下,减小了转子电流和电压的冲击,比原控制降低振荡幅度5%-10%左右。Matlab/simulink仿真结果也验证了此控制策略的有效性。     

双馈风机?串补输电系统次同步谐振的附加阻尼控制

双馈风机-串补输电系统存在次同步谐振的风险。为解决该问题,首先通过对风电串补输电系统建模,推导了风电串补输电系统的传递函数。然后通过对传递函数的分析,提出了附加阻尼控制方法。附加阻尼控制信号跟踪次同步电流的变化,修正相应输出电压,使得在次同步频率下变流器呈现正电阻,从而有效抑制谐振发生。采用次同步电流附加阻尼控制避免了基于多重旋转坐标系分频同步方法。该策略不影响原有控制器特性,且同步频率下的阻尼可调,因此可以有效抑制次同步谐振。通过算例仿真分析证明了所提出附加阻尼控制的合理性和正确性,该方法具有计算简单、便于实现等优点。     

接地装置冲击大电流试验系统研制及杆塔接地冲击特性测试

为模拟真实雷电冲击电流在接地装置及其周围土壤中的散流过程,准确掌握接地装置的冲击特性,研制了接地装置的冲击大电流试验系统。在大量仿真计算和系统方案论证的基础上,提出了围绕直径40m圆环形回流电极均匀对称布置的4台分体式冲击大电流发生器的技术方案,其中单台冲击电流发生器的充电电压可达1 000kV,该系统可在负载大于4Ω的情况下产生峰值为100kA、波形为8μs/20μs的标准雷电冲击电流。测量得到的地表、回流电极地电位升分布均匀,证实了试验冲击电流地中分布与真实雷电流地中分布的等效性。针对该系统提出了工频、冲击接地电阻的修正公式。通过试验得到了典型杆塔接地装置在8μs/20μs、2.6μs/50μs冲击电流作用下的冲击特性曲线。该曲线表明在低电阻率土壤中该装置的冲击接地电阻随冲击电流峰值的变化并不显著。     

双向工频通信下行信号系统的准最优控制方法

双向工频通信系统(two way power frequency automatic communication system,TWACS)下行信号系统的特性由调制信号特性、配电变压器的传输特性和线路的传输特性决定,通过下行调制回路和传输通道幅频特性、相频特性的分析对比,提出各频率特性有效频带的协调配合问题,传输通道的相频特性起决定性作用。推导出在下行调制回路中串入电阻和串入阻容串联电路的调控方法。给出1阶系统电阻的选取公式和2阶系统电阻及电容的选取公式。在满足IEEE暂态电能质量条件下,实现下行信号系统准最优控制。     

特高压倒V型串杆塔间隙放电特性及绝缘配置分析

为得到特高压同塔双回线路新型倒V串杆塔间隙绝缘配置,建立了特高压双回倒V串全尺寸试验塔头,开展了倒V串高压电极对杆塔构架不同间隙距离下的放电特性试验研究,获得了工频电压、1 000μs长波前冲击电压和雷电冲击全电压类型放电特性曲线。结果表明对于3种电压类型,下相间隙50%放电电压梯度均高于中相间隙,其中,下相间隙1 000μs波前操作冲击放电电压梯度较中相间隙高4.6%。结合特高压交流系统电压特点,提出了海拔1 000 m条件下特高压同塔双回线路倒V串间隙配置推荐值,工频电压控制间隙取2.9 m,操作过电压控制间隙取6.5 m,平原和山区雷电防护间隙分别取6.7 m、7.2 m。     

基于固态开关的冲击电压下油纸绝缘局部放电检测系统设计

脉冲高压下设备的局部放电检测是一种校验高压电气设备在冲击电压作用下绝缘性能与设备老化的有效方法,为能及时发现采用油纸绝缘方式的电气设备故障隐患而设计油纸绝缘局部放电检测系统.该研究搭建了基于固态开关的冲击电压源,较大抑制传统依靠球隙电弧开关的冲击源导通瞬间引起的强烈干扰,利用光电检测与试样接地线串接取样电阻的方法,检测油纸绝缘沿面放电信号.光电检测在试样高压端串入采样电阻,通过光学元件将采样电阻上的电流信号转换为光信号进行传输,降低空间电磁干扰的影响,最后通过光电转换装置实现电流信号的采集.试验结果表明:基于固态开关的冲击源干扰较低,稳定性强,接地线串接取样电阻方式在波前时间段内信号振荡剧烈,无法检测2μs内的局放信号,而光电检测方法可以更好的检测到波前时间段内的局部放电,干扰持续时间小于0.5μs.