二次型最优控制算法优化的电能质量控制

因光伏并网电能质量控制中存在孤岛效应，导致电能控制效果较差，提出结合VPI控制策略与二次型最优控制算法，检测光伏并网中的孤岛效应，以提高综合电能质量的控制效果。跟据VPI控制策略采用VPI电流控制器补偿控制电流高次数奇次谐波相位，基于相位补偿结果利用二次型最优控制算法检测光伏并网孤岛效应，将系统跟踪误差与控制输入加权二次型作为性能指标，使系统性能指标函数最小，得到最优控制规律，从而完成电能质量最优控制。仿真结果表明，光伏并网处于感性负载和容性负载时，最优控制系数均低于239.15，能够准确检测出孤岛效应，且该方法可有效减小谐波，实现了光伏并网的综合电能质量最优控制。     

单相光伏并网逆变器瞬时电流检测与补偿控制

为拓展单相光伏并网无功补偿功能，实现单相并网系统无功和谐波电流的精确检测和补偿，提出一种改进的新型瞬时无功与谐波电流检测及补偿方法。该方法以瞬时无功理论为基础，推导出单相并网逆变器瞬时无功控制规律，可以简便、快速地分离所需电流分量;并结合无差拍理论，给出基于无差拍控制的单相并网逆变器的脉宽调制（PWM）算法，可以对瞬时谐波及无功电流进行补偿。将该控制策略应用于单相光伏并网系统，使光伏并网系统除提供有功功率外，同时兼备无功与谐波补偿功能，增强了光伏并网功能。     

微电网谐波特性分析及影响研究

考虑到微电网不同的运行方式与其中的微源特性,用户侧不同类型的非线性负载接入微电网时会对电能质量产生不利影响,其中带来的谐波问题尤为明显.基于谐波产生的机理,进行微电网建模及仿真分析非线性负荷投切对微电网产生的谐波特性.同时开展微电网运行及半实物仿真试验,对采用对等控制并且内部包含模拟风机、储能电池、光伏电源的微电网模型进行测试,在并网、离并网转换、离网运行模式下得到投入常规负荷和非线性负荷谐波数据,分析出微电网在不同运行状态下的谐波特性.     

基于光伏逆变器实现的无网侧电流互感器谐波补偿方法

配电网中非线性负载日益增多,带来了严重的谐波危害。同时,分布式并网光伏逆变器在配网中应用越发广泛,因此利用其富余容量有效解决电网的电能质量问题,具有重大工程价值。然而受安装位置及接线方式影响,光伏逆变器通常无法通过采样得到电能质量治理功能所需的系统侧或者负荷侧谐波电流。因此本文研究了一种无网侧电流互感器情况下利用光伏逆变器实现谐波补偿功能的方案。通过光伏逆变器朝电网注入特定频率和波形的电流,然后利用阻抗估算的方法得到电网阻抗估算值,再检测系统电压中的谐波分量与之前得出的电网阻抗估算值计算得到网侧谐波电流值,从而进一步通过闭环控制补偿系统中的谐波电流。仿真试验证明,该方案在无网侧电流互感器的情况下,能够实现光伏逆变器的谐波补偿功能。     

分布式光伏发电与APF协调统一控制策略

光伏并网系统由于其清洁无污染、便于分布式发电的优点,在我国西北偏远地区以及乡镇配电台区得到广泛应用.然而该系统易受环境温度、光照强度、电网阻抗以及接入非线性负载等外部环境影响,导致输出包含大量高次谐波,入网电能质量明显下降.为解决光伏发电系统接入偏远配电台区存在的谐波问题,此处提出一种融合有源电力滤波器(APF)算法的光伏并网系统协调统一控制策略,建立了光伏并网系统与APF统一控制数学模型,给出了协调统一控制策略框图.最后通过5 kW光伏并网系统实验,验证了所提控制策略可以有效抑制光伏并网系统输出谐波,提升了接入配电台区的电能质量,具有一定的工程实用价值.     

直流微网中超级电容器储能系统控制方法研究

直流微网有利于光伏等可再生能源的接入,便于为直流负荷提供电能,节约成本。但直流微网易受到新能源出力和负载波动影响,存在运行不稳定、电能质量差等缺点。本文提出一种用于双向DC/DC电路中的滑模变结构控制方法,该方法可应用于孤岛运行和并网运行2种方式控制。在Matlab/Simulink平台上分别搭建了孤岛光伏供电系统和并网光伏系统的直流微网仿真系统,仿真结果表明该方法可以提高供电电能质量,提高直流微网电压质量,此结果验证了控制方法的鲁棒性和有效性。     

基于配电网谐波责任划分的分布式有源滤波系统

随着电力电子装置的广泛应用和多种分布式能源的接入,低压配电网的电能质量问题已日益突出。为改善多馈线型低压配电网公共连接点(PCC)处的电能质量,降低其电压谐波失真,以具有谐波补偿功能的单相光伏并网设备为基本单元,构建了一个分布式有源滤波系统。通过分析低压配电网中各馈线对PCC处电压谐波的责任,对各馈线的谐波补偿任务进行了优化调整。此外,采用基于虚拟谐波阻抗的下垂控制方法,实现了多设备并联时的自主协调,并提出了一种参考PCC处谐波责任的谐波补偿容量分配算法,提升了在输出容量限制情况下分布式有源滤波系统的谐波补偿效果。最后,通过软件对上述模型和控制策略进行了建模与仿真,仿真结果验证了该系统的可行性和有效性。     

分布式光伏并网系统电压越限风险及谐波影响

在“源-网-荷-储一体化”协同发展背景下,随着电力电子技术的发展,光伏并网引发的电压波动、谐波畸变等问题进一步显现,因此明确分布式光伏并网系统内电能质量问题产生的机理,对保持配电系统的经济稳定运行至关重要。研究了光伏并网系统多种典型电能质量问题的发生机理,介绍了典型的光伏并网系统的结构特点和运行原理;根据原理分析了光伏并网对电压偏差和功率因数的影响;通过分析原理及仿真数据对比介绍了分布式光伏引起的谐振风险以及谐波畸变情况。根据低压光伏台区实测数据以及仿真算例,分析了分布式光伏并网对电压偏差、电压波动、谐波电压等电能质量指标的影响,结果表明,光伏并网会引起电压波动、谐振、谐波等电能质量问题,因此在推进光伏并网的同时,既要考虑电能质量制约因素,又要考虑大规模光伏并网带来的消纳问题。     

基于光伏并网点实测数据的谐波评估

本文通过对某变电站10kV系统光伏并网点电能质量的实时监测,分析了光伏逆变器输出功率与特征谐波的变化规律,并以此建立了基于DIGSILENT的光伏接入系统谐波分析仿真模型。进而得出光伏电源不同出力条件下,全站谐波分布情况,给出了该变电站未来谐波分布规律的评估结果。仿真分析结果可用于后续的电能质量监测布点以及谐波治理工作。     

光伏并网逆变器全谐波的统一补偿策略研究

光伏并网逆变器输出中存在的直流分量、谐波、间谐波造成的危害日益严重。将直流分量、谐波、间谐波三者一起定义为全谐波,并基于对其的分析,提出一种光伏并网逆变器全谐波的统一补偿策略。该策略以载波周期为单位对光伏并网逆变器输出电压中的全谐波进行统一瞬时检测,并通过改进并结合重复控制,比例积分(PI)控制,跟踪控制实现对其的统一补偿,通过构造半波负载和非线性负载模拟电网侧影响进行实验,实验结果验证了该策略对直流分量、谐波的单独补偿以及对全谐波的统一补偿的良好效果。     

双DSP结构电网谐波监测及保护一体化装置研究

当前电网中的谐波是人们普遍关注的问题.本文介绍了一种双DSP结构智能电网谐波监测及保护一体化装置, 详细描述了该装置的硬件结构和软件模块,并提出一种谐波分析的高精度FFT算法.该装置能有效地监测电网谐波情况,对电网各项参数进行自动监测、分析,并能及时、可靠地对谐波超标报警和采取保护措施.实验结果表明该装置满足实时性和高可靠性的要求,且系统有很高的性价比,精度高,具有广泛的应用前景.     

±800kV特高压直流输电工程换流器谐波特性分析

直流输电工程中的换流器工作时能产生大量谐波,对电力系统稳定和通信线路等造成不良影响.为了有效降低换流器谐波的危害、提高系统运行的可靠性,分析了±800 kV特高压直流输电工程中换流器谐波的时频域特性,以换流器谐波电流与系统运行功率、输送直流电流大小之间的关系作为切入点,将谐波电流畸变率作为判断换流器谐波特性的特征量.根...     

基于单片机的压电谐波电机控制系统的研究

文章阐述了压电谐波电机的工作原理，提出了压电谐波电机的控制系统的一种设计方案。利用单片机控制系统完成电机的起动、调速、换向与暂停等控制功能，结合力反馈，可以实现较高级的控制任务。     

一种无谐波检测的三相并网逆变器谐波灵活控制方法

为了简化三相并网逆变器的谐波补偿控制,同时提高并网逆变器对电网背景谐波电压的抗干扰性能,提出一种无谐波检测的三相并网逆变器谐波灵活控制方法,该方法将本地谐波补偿和抗电网背景谐波电压扰动在三相并网逆变器控制中予以统一考虑。所提控制方法可根据控制目标的不同,在谐波抑制和谐波补偿两种模式下灵活切换。谐波补偿模式,在不需要进行谐波电流检测的前提下,可实现对本地负载谐波电流的有效补偿,简化了谐波补偿时并网逆变器的控制操作;谐波抑制模式,可抑制电网背景谐波电压对逆变器输出电流的负面影响,从而提高并网逆变器的抗干扰能力。通过对同步旋转坐标系下控制器到静止坐标系的等效变换,建立了整个控制系统在静止坐标系的频域模型,分析了系统的频域跟踪特性和稳定性。仿真与实验结果证明了所提方法的有效性。     

基于改进Madaline网络的谐波发射水平估计

为了在公共连接点合理估计系统及用户的谐波发射水平以更好地控制公用电网中的谐波污染,提出了一种基于改进Madaline神经网络的系统谐波阻抗及用户谐波发射水平的估计方法:利用在公共连接点同步测量得到的谐波电压和谐波电流信号,通过改进Madaline网络中的输入层到输出单元的连接权函数,减小了奇异值对连接权的残差平方和的影响,使其具有了良好的稳健性能,并由此映射出系统谐波阻抗,跟踪计算用户的谐波发射水平。通过对实验电路的仿真以及实际工程实测数据的分析验证了该方法的有效性。     

静止无功发生器谐波模型及其对谐振影响分析

静止无功发生器（static var generator,SVG）因响应速度快和调节范围广等优点被广泛应用于光伏场站,从而满足系统动态无功补偿等需求。然而现有研究缺乏SVG与光伏场站及电网谐波交互作用的分析,往往忽略其对光伏场站谐波谐振问题的影响。针对这一问题,基于多频谐波响应建立一种新型谐波耦合阻抗形式的SVG模型,该模型能够充分揭示系统中的频率耦合效应,可用于定量分析SVG对光伏场站谐波谐振的影响。最后,通过对实际光伏场站的时域仿真,验证所提谐波阻抗模型的正确性及频率耦合在谐波谐振分析中的重要性。     

基于LTS初值的稳健回归的谐波发射水平评估方法

提出了一种基于最小截尾二乘(LTS)的稳健回归的谐波发射水平评估方法。在系统公共连接点测量电压与电流,经过傅立叶分析,利用最小截尾二乘算法估计系统谐波阻抗的迭代初始值。通过反复加权迭代计算最终的系统谐波阻抗估值。利用系统谐波阻抗评估公共连接点两侧的谐波发射水平,从而衡量谐波源对电力系统的谐波危害程度。最后,通过仿真分析验证了该方法的改进效果。与普通稳健回归法相比,所提出的改进方法具有较稳健的迭代初始值,可以有效减小异常值的影响,且具有更强的背景谐波波动适应能力。     

基于TMS320F2812的谐波抑制控制装置硬件系统

提出了以TMS320F2812为控制核心的谐波抑制控制装置硬件结来解决谐波分析和抑制控制问题,整个系统包括信号采集模块、通信模块、电平隔离模块、谐波分析和补偿控制模块.基于TMS320F2812的强大数据处理功能和其他辅助电路模块的协调工作,整个谐波检测控制装置具有系统响应速度快、控制精度高、系统扩展空间大的特点,能较...     

基于背景谐波最小波动能量的系统侧谐波阻抗估计

系统侧谐波阻抗的计算是估计谐波发射水平的关键。文中提出了一种基于背景谐波最小波动能量的系统侧谐波阻抗估计方法。利用公共连接点量测数据的波动量构造全息矩阵,形成波动方程,将系统侧谐波阻抗的求解转化为一个最小二范数问题,用Lagrange乘子将等式约束条件并入目标函数中形成最小波动能量目标函数,精确筛选出背景谐波波动最小的波动量样本,从而求取系统侧谐波阻抗。仿真分析与实际工程案例表明该方法在求取系统侧谐波阻抗时可以有效抑制背景谐波的干扰,具有准确性和有效性。     

VVVF电压型变频调速系统的谐波共振问题

本文针对钢厂大型轧机电压型VVVF交频调速装置在空载调试过程中引起其他电气设备发热,噪声及整流变压器过电压的现象,通过实际工程案例进行数据分析,得出产生这种现象的原因是传动装置和电力系统之间的谐波共振,并提出电压型VVVF变频调速装置在调试过程减少谐波共振影响的若干建议.