双馈风力发电系统双PWM变换器比例谐振控制

在双馈风力发电系统功率变换器及发电机数学模型的基础上,结合比例谐振(proportional resonant,PR)控制器的特性,提出了双脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)变换器PR控制策略。该方法充分利用了PR控制器能够在静止坐标系下对交流输入信号无静差控制的优势,将矢量控制策略下的有功电流和无功电流分量转换到静止坐标系下进行调节,实现网侧变换器维持直流电压稳定和调节功率因数的控制任务和双馈电机有功、无功功率的解耦控制,与传统的双闭环PI控制相比,该策略无需繁琐的坐标旋转变换,不存在受温度及电路参数影响的耦合项和前馈补偿项,且易于实现对系统低次谐波电流的补偿,减小了控制算法实现难度,提高了控制系统的鲁棒性和电网电能质量。     

双级矩阵变换器励磁双馈风力发电系统比例谐振控制

双级矩阵变换器(two stage matrix converter,TSMC)存在中间直流环节,但不包含大容量直流环节储能电容。鉴于此,引入TSMC作为双馈风力发电系统的励磁电源,建立了基于定子磁链定向的双馈风力发电控制系统。同时,结合比例谐振(proportional resonant,PR)控制器的特性,设计了转子侧变换器PR控制策略。研究发现:该方法通过将矢量控制策略下的有功电流和无功电流分量转换到静止坐标系下进行调节,能实现双馈发电机有功、无功功率的独立调节;与采用PI控制器的矢量控制相比,该控制策略无需多次坐标变换,简化了控制算法;控制模型不存在耦合项和前馈补偿项,提高了系统的鲁棒性;采用该控制系统能够改善系统输出电流质量。仿真与实验结果表明TSMC励磁双馈风力发电系统的PR控制具有良好的动、静态性能。     

T型三电平PCS电能质量辅助治理控制策略

储能变流器(PCS)是储能介质与电网或负荷的接口,主要承担储能介质与电网或负荷的能量交换.为提高PCS的利用率,解决非线性以及不平衡负荷对电网电能质量造成的不良影响,提出一种混合坐标系下基于比例积分(PI)+矢量PI(VPI)的电能质量辅助治理控制策略.在同步旋转坐标系下,通过PI控制器实现基频有功功率、无功功率的控制,而VPI控制器实现不平衡负荷下的负序电流补偿;在两相静止坐标系下,通过VPI控制器实现各次谐波及其不平衡分量的分频补偿.实验结果证明PCS的电能质量辅助治理控制策略可有效改善电网电能质量.     

一种基于内模控制的光伏逆变器功率控制策略

为改善微电网电能质量,解决微电网独立控制有功和无功控制问题,分析了两电平三相三线制电压源逆变器的控制方案,建立数学模型,运用瞬时功率理论推导出参考电流计算公式,提出由内外两层组成的串级控制策略。内层控制器采用内模一阶过程控制技术调节q轴和d轴的交流电流实现电流控制,外层控制器采用内模二阶过程的前馈控制策略实现直流母线电压控制。通过仿真验证,该控制策略可以有效的进行微电网逆变器有功和无功控制,实现逆变器跟随电网电压跌落自动调节直流侧电压功能,为改善微电网电能质量控制研究提供了一种新方法。     

配电网静止同步补偿器新型双闭环控制策略

配电静止同步补偿器在配电网中能有效的解决电压跌落等动态电压质量问题。针对dq0坐标系下DSTATCOM系统数学模型强耦合、非线性的特点,提出一种模糊比例积分(PI)控制和最优跟踪控制相结合的DSTATCOM电压控制策略。在该控制策略中,电压外环采用模糊自适应PI控制,克服了传统固定增益PI调节器参数难以整定、自适应性差的缺陷。电压外环的输出作为电流内环的指令信号。电流内环采用基于最优跟踪控制的多变量控制器设计方法,避免了有功/无功电流的耦合作用给控制器设计带来的困难。仿真和实验结果表明,所提的DSTATCOM电压控制策略性能优良、结构简单、容易实现,满足DSTATCOM电压控制的要求。     

不对称电压条件下光伏逆变器的控制策略

针对不对称电压条件下光伏逆变器的控制,在瞬时有功无功控制(instantaneous active–reactive control,IARC)和平均有功无功控制(average active reactive control,AARC)算法的基础上,提出一种有功无功灵活控制方法。该方法在电流参考值表达式中引入一个变量,通过对该变量的调节来抑制有功、无功功率波动和输出电流谐波。为获得较好的动态性能,仿真中采用静止坐标系下的比例谐振(proportional-resonant,PR)控制器实现正负序同时控制。仿真结果验证了所提策略的有效性。     

改善微网电能质量的有源电能质量调节器研究

提出在微网交流母线和低压配网公共连接点之间并入有源电能质量调节器,可改善微网电能质量,减小微网接入对低压配网电能质量的影响.提出了基于瞬时无功理论的同步锁相方法,准确分解出公共连接点电压基波正序分量,进而求得其相位.由补偿电流控制策略计算得到参考电流,控制有源电能质量调节器实时向微网补偿谐波电流和无功电流,即使在三相负载不平衡时,使公共连接点三相电流平衡且为正弦波,从而平衡公共耦合点的三相电压.Matlab/Simulink 仿真结果证明了所提同步锁相方法和补偿电流控制策略的有效性     

超级电容器储能系统在分布式发电系统中的应用

将SCES(超级电容器储能)系统应用到分布式系统的配电网中,通过逆变器控制单元,可以调节储能系统向用户及网络输送的无功以及有功的大小,从而达到提高电能质量的目的。采用了电压-电流双环控制和功率补偿控制相结合的控制方法,此控制方法对所接入的网络的等效阻抗不敏感,并且响应速度快,具有较强的有功无功调节能力以及线电流波形为完全正弦曲线等优点。最后进行了SCES系统与电网同步运行控制试验、停电供电控制试验和故障恢复再同步控制试验。     

线间潮流控制器在改善电能质量中的应用

介绍了线间潮流控制器(IPFC)的基本工作原理,建立了数学模型.提出了应用IPFC装置的有功无功线间综合控制提高电力系统暂态稳定性的两层控制模型并进行了试验仿真.仿真结果表明:IPFC装置比传统的FACTS装置更能有效地提高系统的暂态稳定性和电能质量.     

空间矢量直接电流控制三相并网逆变器的研究

研究了一种基于空间矢量调制的三相并网逆变器的控制策略,该系统能够以单位功率因数向电网回馈电能。首先建立了两相同步旋转坐标系下逆变器的数学模型,在此基础上给出了基于空间矢量调制的网侧电流闭环控制策略,实现了并网电流有功分量和无功分量的独立控制,并给出了电网电压矢量跟踪的实现方法和电流环的设计。仿真和实验结果均表明,采用该控制策略可以改善并网电流质量,实现高功率因数并网。     

配电网电能质量控制方法研究

针对１０／０．４ｋＶ配电网的运行特点及其运行中存在的问题,提出了一种通过迭加电势来消除中性线电流或使中性电流减小到某值,并控制低压网中电压水平以满足低压用记的电压要求,同时迭加电流提供非线性负荷所需的非正弦电流,以满足谐波电流不向上级电网扩散,并能保证本级电网谐波指标的方法,用以实现纸压配电网的电能质量控制与改善。给出了针对典型算例的模拟计算结果及初步结论。     

柔性、可靠、智能型配电系统的综述

针对目前城域的复杂性电网结构以及用电设备对电能质量的不良影响,提出了一种较为灵活、可靠、智能的新型配电系统———FRIENDS柔性配电系统。该配电系统采用个性化多菜单服务体系,通过电能控制中心自由选择电能质量的标准;同时在用户端建立分布式能源存储系统,能够加强用户端的信息服务与能源管理,满足在故障时不间断供电的要求,因此可以提高供电系统的安全稳定性,保证电网优质、可靠地运行。这种与配电自动化、信息管理技术、电力电子技术相结合的配电系统将成为电力系统不可或缺的一部分。     

Interior structure of UPQC‐type QCC at the low‐voltage side in the FRIENDS

Recently, the worldwide deregulation of the electric power industry is progressing. Further, it is expected that a many distributed generation facilities and energy storage systems will be installed at the end point of the power systems. Therefore, the future power system must be able to cope with these various qualities of power in the deregulated situation. The authors have proposed the FRIENDS (Flexible, Reliable, and Intelligent ENergy Delivery System) concept as a new distribution system that copes with a new framework of the electric power business in the near future. The most typical aspect of FRIENDS is the introduction of new equipment; Quality Control Centers (QCC) between distribution substations and customers. In this paper, the authors propose a concrete interior structure and investigate some control methods for realizing unbundling power quality supply and power conditioning using the proposed UPQC‐type QCC. The effectiveness of the proposed method is confirmed through the instantaneous value analysis using PSCAD/EMTDC. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 146(3): 26–38, 2004; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10243     

双变流器结构通用电能质量控制装置的仿真及实验

研究了一种双变流器结构的通用电能质量控制装置,详细介绍了其工作原理、补偿指令的产生方法和控制方法,在所建立的计算机仿真模型上对其进行了仿真验证,重点是在所建立的实验装置上针对各种电能质量问题对其补偿性能进行了研究。研究结果表明,该电能质量控制装置可有效地补偿电网侧和负载侧产生的多种电能质量问题。     

配电网电压质量控制系统的模拟

首先给出了配电网电压质量控制／改善的实现方法以及实现该目的所需控制设施的构成和接入方法，然后针对正在研制中的配电网电压质量控制装置进行了模拟计算，并给出模拟结果。依据计算结果给出了所研制的电压控制装置的控制效果及其功能。     

基于ARM的远程电能质量监测系统

随着社会的进步和经济的快速发展,电能质量问题不断恶化,高效的电能质量监测变得越来越重要。从电力监测的实际要求出发,设计了基于ARM的电能质量综合监测系统,系统完成实时信号的采集,并利用嵌入式Linux自带的TCP/IP协议栈内建一个WEB服务器,工作人员可以在任何一个WEB浏览器访问这个系统。这对于地域跨越大的电网的远程监测提供了一种新思路。     

基于以太网的电能质量计算机监测系统设计

随着电力电子技术的快速发展,各种非线性设备被大量应用到生产实践当中,这些非线性和冲击性的负荷,严重影响着变电站的安全经济运行,导致电能污染日趋严重.因此,对电能质量进行在线监测,可以为改善电能质量、提出治理方案以及确定治理装置提供科学的依据,具有十分重要的意义.从电力监测的实际要求出发,设计了基于以太网的电能质量综合监测系统,介绍了系统的工作原理和各组成模块的设计,并通过实验验证了系统的可行性,对于地域跨越大的电网的远程监测提供了一种新思路.     

通用电能质量控制器的数字化统一控制系统

文章介绍了通用电能质量控制器的一种统一控制系统及其基于DSP的数字化实现。首先简介采用双变流器结构的通用电能质量控制器的结构和基本原理，提出对其串联变流器和并联变流器进行统一控制的方法，以及对实现控制系统的要求，据此确定控制系统硬件结构，随后介绍硬件配置的特点和软件的具体实现，最后给出了实验波形。实验表明，该控制系统满足通用电能质量控制器的实时控制要求，通用电能质量控制器的控制性能良好。     

关于电力系统安全稳定控制装置(系统)基本要求的再探讨

在分析电力系统安全稳定控制装置(系统)的作用原理、　控制要求及配置原则后提出对 安全稳定控制装置(系统)的五项基本要求，　它们是：　装置(系统)及其控制措施动作 的高 度可靠性；控制措施投入后对维持系统安全稳定运行的充分有效性；能识别扰动的严重 程度并在必要时才启动控制的相对选择性；对不同电力系统及其发展的一定适应性；对电网 安全稳定运行产生的显著经济性。