统一电能质量控制器控制策略研究

该文讨论了一种统一电能质量控制器，分析了其内部的有功功率平衡。在这个基础上提出了一种基于两相同步旋转d-q坐标系的控制方案。在这种控制方案中串联电力有源滤波器被控为电流源使得输入电流为正弦，而并联电力有源滤波器被控为电压源使得负载端为标准正弦电压。最后利用仿真和实验验证了在UPQC中采用这种控制方式的有效性。     

新型统一电能质量调节器解耦控制方法

推导了ab 变换和dq0变换间存在对偶的变换特性,利用两者间的相互变换能解决某一类型的交叉耦合问题。针对基于dq0系统统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)模型中存在双环强耦合问题,证明了该耦合问题可通过ab 和dq0间的变换实现完全解耦。在此基础上提出了基于两相同步旋转dq坐标系的UPQC完全解耦的新型控制策略,控制过程中由于dq两相完全解耦,使控制更加简单、易实现,控制品质得到提高。大量基于EMTDC/PSCAD软件的仿真证明了该控制方法的有效性。     

同步旋转参考坐标系下的有源电力滤波器简单控制方法

提出了在同步旋转坐标系下的电压源型有源电力滤波器简单控制方法。该控制方法利用d-q变换将三相交流系统变换到旋转的正交坐标系,采用比例积分调节器控制有源电力滤波器的补偿电流,使其跟踪参考电流。该控制方法不需要对控制系统解耦,只需要1个d-q变换模块和1个低通滤波器即可较好地抑制系统电压波动,控制方法简单、鲁棒性高。仿真实验验证了文中理论分析的正确性和该控制系统的可行性。     

串联混合有源电力滤波器的新型控制方法

带基波电流旁路通道的串联混合有源电力滤波器为电网电流中的基波成分提供了一个无源通道,因而可以大大降低有源部分的容量.然而,原有的基于Pq理论的控制方法在负载或电网不平衡时,基波旁路通道和逆变器之间会发生基波谐振,使得逆变器仍然会流过大量的基波电流.逐相dq变换法可以完整地将基波或谐波检测出来.文中提出了基于逐相dq变换的控制方法,使得不论电网电压和负载电流是否平衡,基波旁路通道和逆变器之间均不会发生基波谐振现象,逆变器只需承担电网谐波电流和提供谐波电压,提高了系统的性价比.5 kW的模型试验证明了新方法的可行性.     

统一电能质量调节器的变结构控制研究

统一电能质量调节器(UPQC)是串联有源电力滤波器和并联有源电力滤波器的结合,集成了二者的优点,可以同时补偿电压谐波和电流谐波.控制是统一电能质量调节器的核心,控制结果要求负载电压为正弦电压,电网输入电流为正弦电流.提出一种新的控制方法,对UPQC串联侧和并联侧同时进行参考值计算和开关器件控制,使电压补偿和电流补偿同步协调工作.考虑到UPQC的数学模型在dq坐标系下,是一个非线性耦合系统,首先采用逆系统方法将原系统线性化解耦,构造出伪线性系统.然后,再运用变结构控制理论,设计出这个伪线性系统的变结构控制律.最后,建立了UPQC的MATLAB仿真模型对其进行仿真验证.结果表明该方法的有效性和可行性.     

一种改进的无锁相环三相电压波动检测方法

在检测三相电压波动时,针对UPQC检测单元中带锁相环的dq0旋转坐标变换法存在的误差,提出了一种改进的无锁相环三相电压波动检测方法。该方法给出了abc坐标系到静止αβ坐标系下的简化变换矩阵,通过计算αβ坐标系到dq0坐标系变换矩阵中的旋转量来代替锁相环获取的旋转量,从而减少了带锁相环检测时存在的误差。在Matlab/simulink软件平台上进行了仿真分析,仿真结果表明,该方法与传统带锁相环的dq0旋转坐标变化法相比,动态响应快速,提高了检测精度。     

电能路由器中压交流端口多形态的多维解耦控制

电能路由器(electric energy router,EER)的中压交流端口(medium-voltage AC,MVAC)连接10kV交流电网,要求同时兼顾有功跟随、无功补偿和有源滤波等多种功能形态,而多形态的控制存在强耦合的特点。该文采用功率和电流两个维度的分析方法,在规律分析中实现多形态的解耦和控制。从功率的维度,在dq坐标系下对瞬时有功功率进行分解,获得三相有功功率的分布规律,通过注入负序电流和对三相有功偏差的调节,解决三相有功不平衡的控制问题。从电流的维度,提出在正序dq坐标系下对基波正序和高次谐波构成的统一分量进行调节、在负序dq坐标系下对基波负序分量进行调节的控制方案,通过合理组合不同中心频率的陷波滤波器(notchfilter,NF)并用于控制回路中实现对电压、电流的解耦和准确提取,采用PI+矢量PI(vector proportional integral,VPI)调节器对基波正序和高次谐波构成的统一电流分量进行控制,有效补偿了被控对象造成的相位偏移影响,实现了对高次谐波电流的跟踪。该文还从系统的稳态和动态性能出发,对各控制环节的参数进行了详细设计,最后通过等比降...     

电流源控制策略在并联混合有源滤波器中的应用研究

在混合有源电力滤波器中,采用电流源控制方式可比电压源控制方式获得更好的滤波性能,但由于采用常规电流源控制方式不能迫使无源滤波器部分承担电网基波电压,因而不能有效降低混合有源滤波器中有源部分的容量。研究一种通过在指令电流中加入适当基波分量,迫使混合有源滤波器中的无源滤波器部分承担电网基波电压的方法,将电流源控制策略应用于并联混合有源电力滤波器。研究结果显示,这种方法可以有效改善混合有源电力滤波器的性能。     

三相电压畸变且不对称时电流基波正序有功分量的改进瞬时检测方法研究

电力有源滤波器是抑制谐波的有效手段,补偿分量的准确检测直接决定了它的补偿效果。提出了改进的三相电压畸变且不对称情况下的基波正序有功电流分量的检测方式,通过dq变换分别测出电压和电流基波正序分量的有效值和相位,求出准确的电流基波正序有功分量,从而得到需要补偿的电流分量。电压和电流基波正序分量的检测同步进行,减少了低通滤波器的延时,仿真结果说明了改进方式的有效性和正确性。     

三相电压畸变且不对称时电流基波正序有功分量的改进瞬时检测方法研究

电力有源滤波器是抑制谐波的有效手段,补偿分量的准确检测直接决定了它的补偿效果.提出了改进的三相电压畸变且不对称情况下的基波正序有功电流分量的检测方式,通过dq变换分别测出电压和电流基波正序分量的有效值和相位,求出准确的电流基波正序有功分量,从而得到需要补偿的电流分量.电压和电流基波正序分量的检测同步进行,减少了低通滤波器的延时,仿真结果说明了改进方式的有效性和正确性.