高压变频调速中LC滤波电容与异步电机之间的自激

对发生自激时变频装置的滤波器和异步电机的单相等值电路进行分析，推导出自激时LC滤波电容与异步电机频率及电机参数的关系。建立变频装置驱动空载异步电动机JSQ 157－8的仿真系统，通过对封锁脉冲后自激现象的观察，分析了自激幅度与电机参数、滤波电容以及直流电容电压等的关系。仿真结果与正在研制的变频装置脉冲封锁后发生自激的实验结果吻合，表明理论分析与仿真计算正确。最后提出了LC滤波器参数选择及其避免自激的措施。     

全阶状态观测器在转速辨识系统中的应用改进

将基于全阶状态观测器的无速度传感器技术应用于异步电机矢量控制系统中,实现对电机转速的实时辨识。通过对异步电机数学模型的分析、全阶状态观测器的设计以及转速自适应律的推导,最终完成对完整系统的构建。在观测器设计的环节中,基于状态误差方程推导出反馈增益系数的取值判定式,缩小了该系数的数值选取范围,从而降低选取系数值的盲目性。在Matlab/Simulink仿真环境下,进行了仿真验证。实验结果表明,在限定范围内对反馈增益系数取值,将使系统具有更加良好的稳定性及转速估算性能。     

基于PSCAD/EMTDC的并网光伏电站设计与仿真分析

介绍了并网光伏电站拓扑结构,建立了基于LCL滤波器滤波电容串联电阻的无源阻尼控制模型,并通过设计方案得出相关元件的参数取值。设计的外环电压、内环电流的并网逆变器双闭环控制策略,实现了对交直流参考信号的准确跟踪。通过在PSCAD/EMTDC软件环境下搭建并网仿真模型,分析光伏电站在正常运行状态以及网侧故障情况下的输出特性,结果验证了滤波器参数设计的合理性及逆变器控制策略的有效性。     

直流侧电压大幅波动下CHB-STATCOM满足调制约束的直流电容取值分析

直流侧采用薄膜电容的级联型STATCOM需减小电容容值以提升装置功率密度。考虑器件电压应力,调制输出电压范围是制约电容容值减小的关键因素之一。针对星接H桥级联型STATCOM,考虑直流侧电压波动分量,分析调制输出电压约束下电容容值的取值范围。基于载波调制技术,推导直流侧电容、补偿电流与调制输出范围的解析关系。在此基础上,以直流侧电压峰值为约束条件,建立满足STATCOM调制输出的电压方程,分析满足调制要求时电容容抗的取值范围;基于此,进一步分析滤波电抗对电容容抗取值范围的影响和直流侧电压均值控制值的给定。通过仿真与实验对理论分析的有效性进行验证,并与传统电容取值方法进行对比,所获得的解析结论可为减小电容容值的研究提供理论参考。     

分布式光伏多机并联谐振抑制策略

针对分布式光伏集群系统中多机并联产生的谐振问题,提出了一种基于估算滤波电容电压反馈和并网点(PCC)电压比例控制相结合的谐振抑制策略。首先,分析了分布式光伏系统中多机并联谐振的产生机理。其次,提出了估算滤波电容电压反馈的有源阻尼控制算法。再次,为达到更好的谐振抑制效果,在上述算法的基础上引入PCC电压比例控制,并根据其数学模型进行了稳定性分析。最后,通过仿真对比和实验研究,验证了所提谐振抑制策略的正确性和有效性。     

无电容电压传感器的LCL滤波器控制策略

对于三相LCL逆变器并网系统中的谐振问题,提出一种基于虚拟电容电压反馈的有源阻尼控制策略。该控制策略是在传统电容电压反馈有源控制策略的基础上,研究滤波电容电压和并网电压的拓扑结构,推导出滤波电容电压和并网电压之间的简单数学关系,从而在不加装滤波电容电压传感器的情况下,将得到的虚拟滤波电容电压反馈到电压控制内环,抑制滤波器谐振。最后,通过仿真验证了该控制策略的有效性。     

交流侧接地故障对直流配电网电压平衡影响

针对直流配网中换流器交流出口处的单相接地故障,对故障下直流侧正负极电容电压的响应进行了推导,并给出了故障下单个换流站的零序等效电路。对故障消除后直流正负极电压的恢复过程进行了分析。分别从在故障下消除直流正负极电容电压的工频共模波动和在故障消除后直流正负极电压的快速恢复2个角度对电容中点接地电阻的取值进行了讨论。提出了电容中点接地电阻的取值依据。最后通过PSCAD/EMTDC仿真软件进行了直流配网系统故障仿真,对结论进行了验证。     

一种不需要电容电流传感器的LCL滤波电路有源阻尼控制方法

针对LCL滤波电路中电力电子变流器的谐振问题,提出了一种反馈虚拟电容电流的有源阻尼控制方法。根据LCL滤波电路的拓扑结构,建立系统状态方程,再结合网侧电压推导出电容基波电流的幅值和相位,将产生的虚拟电容电流反馈到控制环,从而实现电力电子变流器LCL滤波拓扑的有源阻尼控制,抑制系统振荡,提高系统的稳定度。通过500kW光伏发电系统实验验证了这一控制方法的有效性。     

用于太阳能和风力发电系统并网LCL滤波器的分析和设计

针对太阳能和风力发电系统中频繁用到的并网LCL滤波器,建立其数学模型,详细分析LCL滤波器网络各项参数的特性,提出设计的限制条件,推导出系统中滤波电感和滤波电容之间的关系式,进而推算出电感和电容值,同时分析了滤波电容增加阻尼电阻对系统性能的影响。仿真结果表明,设计的LCL滤波器可以完成在新能源行业中优质并网的要求,也验证了理论分析的正确性。     

考虑阀塔对地寄生参数的模块化多电平换流器子模块均压特性研究

针对柔性直流输电工程模块化多电平换流器在软启动过程中,采用自然均压策略时出现的桥臂子模块不均压现象进行了分析。在考虑阀塔对地寄生参数的基础上,推导得出子模块电容电压存在差异的理论依据。结合子模块损耗特性,分析子模块等效输入阻抗与自然均压状态下子模块电容电压的数学关系,推导得出其数学表达式。并通过该式进一步得出自然均压状态下,子模块电容电压收敛范围及其表达式。最后搭建考虑阀塔对地寄生参数的柔性直流输电系统换流器等效仿真模型,通过仿真验证了其有效性和准确性。所得出的模块化多电平换流器在自然均压状态下,其子模块电容电压收敛范围及其表达式对实际工程设计具有一定指导意义。     

三相电容电机无功补偿分析

三相电容电机是一种新型节能电机,与传统的三相异步电动机相比,其效率和功率因数有明显提高。详细分析了异步电动机无功补偿的原理和意义,并将三相异步电动机与传统异步电动机定子出线端并接电容提高功率因数的方法进行对比,同时进行自激分析。从实验和理论的数据可见,在提高功率因数方面,三相电容电机选择较小的电容器就能达到与普通三相异步电动机相同的效果,不会出现自激现象,无功补偿具有更好的效果。     

基于概率神经网络的直流滤波器电容器开路故障定位方法

针对高压直流输电工程中直流滤波器电容器开路故障定位方法效率低、威胁检修人员的安全等问题,提出了一种基于概率神经网络的直流滤波器电容器开路故障定位方法。该方法首先采用主成分分析法过滤冗余的信息,既降低了数据的维度,也得到了能有效反映直流滤波器电容器运行状态的特征向量;然后利用概率神经网络对特征向量进行故障分类,从而实现对电容器开路故障的定位。利用直流滤波器电容器运行状态样本数据对所提定位方法的有效性进行验证,同时考虑电容器有不同的开路故障电容元件数,验证所提定位方法的适应性。实验结果表明,文章所提方法对直流滤波器电容器的开路故障位置具有较好的定位效果。     

一种新型的PWM变换器LCL滤波器有源阻尼控制策略

本文提出了一种新型的PWM变换器LCL滤波器有源阻尼控制方法。针对LCL滤波器的谐振问题,传统的方法是在滤波电容上串联电阻来抑制谐振,但这种方法会带来功率损耗。通过有源阻尼控制,可以有效地抑制LCL可能带来的谐振。在有源阻尼方法基础上提出了滤波电容电流反馈的设计方法,同时结合滤波电容电流估算的方法,实现了无附加电流传感器的LCL滤波器的有源阻尼控制。这种方法可以有效地抑制系统谐振,改善变换器输出电流波形,同时不需要增加额外的传感器。实验结果验证了这种方法的有效性和实用性。     

H桥驱动下的单绕组无轴承薄片电机功率系统故障分析及容错控制

针对由H桥驱动的单绕组无轴承薄片电机因功率系统开关管发生故障导致电机无法正常运行的问题,以六相单绕组无轴承薄片电机为例,分析了开关管发生开路和短路故障时H桥的工作模态以及故障对系统造成的影响。在故障分析的基础上,对电机短路电流数学模型进行了推导,提出统一的故障容错控制方法。该方法通过非故障相电流重构,补偿功率模块故障对系统造成的影响,提供电机稳定运行所需悬浮力与转矩。通过有限元分析,验证了短路电流模型的正确性及故障容错方法的有效性。以1相和2相绕组功率开关管发生开路或短路故障为例,在一台原理样机上实验验证了理论分析与仿真结论。     

异步电动机状态监测及故障诊断的研究

对鼠笼式异步电动机比较常见的转子断条、端环断裂故障进行了分析。一方面通过理论推导得出了电机在发生此类故障时的故障特征，并根据多回路理论建立了电机在故障状态下的仿真模型。时电机在转子断条故障下的运行状态进行了仿真，为进一步研制异步电动机状态监测与故障诊断装置提出了一些有益的建议。     

基于HIL的车用电机控制器故障保护策略测试

随着新能源汽车电控系统的发展以及复杂度和集成度的提高,整车故障保护策略已成为软件开发的重要组成部分之一,但测试难度较大且风险较高,尤其针对电机控制系统,传统的台架和实车测试往往不能满足需求。通过对电机控制系统故障保护策略及硬件在环(HIL)测试方案的介绍,并结合dSPACE仿真系统,针对车用电机控制单元搭建了信号级HIL仿真测试平台。借助上位机实时模拟电机不同故障工况,并进行试验和测试结果的分析,验证了电机控制器故障保护策略的正确性,同时体现出HIL测试方法的优越性。     

旋转变压器解码芯片AD2S1200的解码原理与应用分析

在高性能电机的控制中,转于位置的测量精度对电机的控制效果影响很大,为提高电机转子位置信号的测量精度,本文对旋转变压器解码芯片的解码原理进行了深入的分析,并推导出其离散化闭环传递函数,得出相应波特图和带宽;通过仿真给出了滤波电容参数与信号绕组电感、电阻参数之间的关系,分析了解码电路滤波电容的选择对转子位置角测量误差的影响,最终根据本文提出的方法选择了解码电路的最优滤波电容,并经过试验验证该方法的有效性.     

微电网孤岛状态下新型混合储能控制策略研究

分析了微电网孤岛运行状态与并网运行状态储能系统控制策略的差异,针对孤岛运行状态,提出一种新型蓄电池-超级电容混合储能系统控制策略,针对传统控制策略在超级电容容量达到阈值而无法正常工作时,不能保证母线电压稳定,以及逻辑判断与数字滤波环节过多,响应速度慢、较难实现等问题,采用双电压闭环控制策略,配合利用双向DC/DC变换器自带的LC滤波器,省去数字滤波环节,在超级电容剩余电量达到限定值时,无需改变控制模式,仍能维持母线电压的稳定,提高了微电网可靠性。分别通过频域分析、仿真分析和实验研究,验证了所提控制策略的正确性与可行性。     

±800 kV雅砻江换流站BP13高压电容器不平衡电流及过电压分析

滤波器的高压电容器是特高压直流输电系统中故障率相对较高的设备,通常配置不平衡保护来反映其内部的故障情况。为进一步明确高压电容器内部故障工况与不平衡电流、过电压等外部故障表现的量化关系,为实际工程不平衡保护的配置与优化提供理论支撑,文中以±800 kV雅砻江换流站BP13高压电容器为研究对象,考虑高压电容器内部部分电容单元断开、电容单元内部部分电容元件断开两类典型故障,分析推导了不平衡电流与故障单元/元件个数的对应关系,并给出了电容单元故障后高压电容器不同位置的过电压表达式。基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了理论推导的正确性,明确了可以导致现有三段不平衡保护动作的具体故障工况。     

直流滤波器高压电容器接地故障保护判据和方案

直流滤波器高压电容器发生接地故障对直流输电系统的安全、稳定运行影响巨大,现有的直流滤波器高压电容器接地故障保护方法存在选择性差、灵敏度低、定值整定困难等问题。立足于直流输电系统和直流滤波器高压电容器保护的需求,结合常用的H型高压电容器的结构特点,简化接地故障模型,提出了不依赖运行工况的新型高压电容器接地故障保护判据和保护方案,解决了现有保护存在的问题。使用实际的特高压工程仿真模型模拟高压电容器接地故障,验证了提出的保护判据和方案的有效性和正确性。