高压大容量储能功率转换系统的拓扑结构比较

高压大容量储能功率转换系统的主电路是储能电池进行充放电控制的基础,选择合理的功率转换系统主电路拓扑结构直接关系到高压大容量储能系统实际应用的可行性。分析变压器升压型变流器并联结构、H桥链式多电平变流器、全(半)桥模块化多电平变流器的单级式与双级式主电路拓扑结构,对比上述拓扑结构的材料成本、工作可靠性、材料功率损耗和输出电能质量。基于数学模型与仿真分析综合比较单位容量投资成本、工作可靠性、系统损耗和输出电能质量,结果显示H桥链式多电平变流器和半桥模块化多电平变流器更适合构建10 kV兆瓦级高压大容量储能功率转换系统。     

基于逆系统模型的配电网静止同步补偿器双变量非线性控制策略

通过分析配电网静止同步补偿器(distribution static synchronous compensator,DSTATCOM)的输出电压与电网电压的相角差δ与装置吸收的无功功率和有功功率的关系,建立了DSTATCOM稳态逆系统数学模型。提出以稳态逆系统数学模型为主控制器、电流反馈闭环控制为辅助控制器的双变量(δ和M)电流控制策略,并通过调节δ角控制直流侧电容电压。同时在补偿电流与直流侧电容电压控制中引入非线性PID控制技术,使得装置具有很好的自适应能力。最后经DSTATCOM模拟装置证明了所提控制方法的可行性和有效性。     

微网中并联逆变器的环流控制方法

环流抑制是逆变器可靠并联运行的关键技术,针对微电网中的共直流母线冗余并网逆变器的并联运行,提出了一种基于零序电压差补偿原理的零序环流控制方法。首先分析了并联逆变器间零序环流等价模型,根据单台逆变器的零序电流反馈量和无差拍电流控制方法直接得到并联逆变器间的零序电压差补偿量。然后通过调节该单台逆变器的零序电压使并联逆变器间的零序电压差接近零,实现抑制零序环流的目标。最后,仿真和实验结果验证了所提零序电压差补偿原理和零序环流控制方法的有效性。     

电磁搅拌用两相正交逆变电源的控制方法研究

为了提高钢铁连铸冶炼的品质以及电源自身的性能,研究一种前级脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流、后级三桥臂逆变的电磁搅拌用两相正交逆变电源的拓扑结构。根据电源装置的前后级能量平衡数学模型,分析推导直流侧电压二次纹波。然后,提出一种PWM整流器的综合控制方法,有效提高PWM整流器的工作性能,并抑制直流侧电压二次纹波引起的谐波电流。针对后级三桥臂两相正交逆变器,通过分析其数学模型,提出一种输出电流的前馈+反馈复合跟踪控制方法,能有效结合前馈控制的快速跟踪性能和反馈控制的闭环跟踪性能,提高装置的动态跟踪性能,以满足电磁搅拌器频繁正反转交替的要求。最后,通过仿真和实验验证了所提控制方法的正确性。     

并联型三相PWM变换器双载波SPWM环流抑制策略

三相PWM变换器并联以及载波移相的使用能够显著增大变流器的容量并提高交流侧的电能质量,但直接并联会使系统内部产生环流,从而导致变换器损耗增加甚至系统崩溃。通过分析模块并联系统零序环流产生的原理,得出环流大小与零序开关状态相关,从而提出了一种双载波正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制方法,通过对开关状态的调整来实现抑制环流。该方法不需要增加额外的硬件,具有动态响应快、环流抑制效果好等优点。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

益阳桃江电网“5·12”事故过程及分析

2009年5月12日,益阳桃江电网桃武线发生单相接地故障,导致正处于停电检修作业的邻近线路桃肖线接地桩头熔化．分析故障录波实时数据和故障仿真结果,认为桩头熔化是由于变电站接地电阻过大引起的,并提出了防止此类事故发生的有效措施．     

两相正交逆变电源直流侧电压控制方法

针对两相正交逆变电源,提出一种直流侧电压控制方法,通过负载功率前馈,抑制由于电磁搅拌器功率不断变化造成的直流侧电压波动,减少因直流侧电压波动产生的电能变换损耗,并设计了后级两相正交逆变器的控制器,实现输出电流快速与准确跟踪。最后通过仿真和实验验证了所提控制方法的正确性和有效性。     

基于多算法的谐波实时监测与溯源

研制了一台基于DSP的谐波监测与溯源装置,分析了谐波实时监测与溯源的算法.装置采用基于复小波变换的谐波检测分析方法进行谐波实时监测,采用改进型的临界阻抗法、专家系统以及分布式监测系统相结合的方式实现谐波源定位.最后,在装置的实际应用中验证了算法的可行性和装置的可靠性.     

一种抑制输出电流谐波的DSTATCOM控制方法

为提高配电网静止无功补偿器(DSTATCOM)的无功补偿能力和低次谐波抑制能力,提出一种针对输出电流谐波抑制的补偿电流控制策略。该方法采用多同步旋转坐标变换,将DSTATCOM输出电流中的各指定次谐波转换成对应坐标系下的直流分量,并采用比例积分(PI)调节器对其进行分次闭环控制,将所得各次谐波电流抑制指令与无功指令叠加,实现了输出电流中指定次谐波的抑制,实验结果验证了此处提出方法的有效性。     

基于无源性的DSTATCOM模糊自适应控制

提出了一种基于无源性的配电静止同步补偿器(DSTATCOM)模糊自适应控制方法。该方法从能量的角度分析DSTATCOM的控制系统,利用非线性反馈控制的无源控制(PBC)方法,通过与模糊控制相结合,能在负载突变的情况下,对PBC律中的阻尼系数进行在线调整,在确保系统稳定运行的同时,实现DSTATCOM输出的无功电流和直流侧的电容电压渐进跟踪参考值,具有响应速度快、鲁棒性好、无奇异点等特点。仿真和实验验证了系统建模的正确性和该控制方法的有效性。