基于MSP430的无功补偿系统设计与实现

针对电网中无功补偿问题,介绍了一种基于MSP430F449的无功补偿系统,简要地论述了系统的硬件和软件设计.系统能够通过430F449内部自带的A/DC12模块实现电流、电压的采集,同时利用定时器的捕获功能来计算信号相位差,求得输出控制量,控制自动投切并联补偿电容器组,实现系统的无功补偿.     

一种用于冲击性负荷的动态无功功率补偿方法

针对冲击性负荷造成的供电系统功率因数低、电压跌落和闪变等电能质量问题,提出了一种快速晶闸管投切电容器动态无功补偿方法。该方法采用基于改进瞬时无功理论的无功电流检测算法和新型不完全微分PID控制算法对冲击性负荷进行快速无功补偿。实验结果表明,该方法不仅可以提高系统功率因数,而且可以稳定变压器输出端电压,增强系统的控制精度和响应速度。     

电动汽车充电站的无功补偿控制策略研究

为改善电动汽车充电站接入电网后引起的电压波动、无功不足等电能质量问题,提出了一种对电网进行无功补偿的控制策略。利用晶闸管投切电容器（TSC）无功补偿装置与模糊控制相结合,采用专家经验的方法,通过模糊控制器的双输入量来控制输出量,从而控制TSC的投切。仿真结果表明,通过该控制策略补偿后的电压维持在正常允许范围内,电网中所需的无功功率明显减少,且仿真速度加快。说明电动汽车充电站接入电网后TSC无功补偿的模糊控制控制策略有效、可行。     

基于相控投切技术的无功补偿装置

为了减小煤矿电网在无功补偿时随机投切电容器组给电网带来的涌流及过电压,设计了一套以具有发展前景的"软开关"技术即相控技术为根基的无功补偿装置,采用寿命长、成本低的带有永磁机构的真空接触器作为投切开关,该机构较传统的弹簧机构和电磁机构动作分散性小,为满足动作时间高度一致,对真空接触器动作时间的分散性进行有效补偿,并采用模块化的思想理念建立系统整体结构,采取适当的控制策略完成预期位置投切.最后本系统进行了仿真,并在某矿6kv电网中进行了实验测试,仿真和实验结果都表明本系统能有效的补偿系统无功,有一定的应用价值.     

有源滤波器参考电流和电网电压的同步

提出一种关联型有源滤波器参考电流的测定方法，并推导出一种新的同步原理，通常的同步方法是基于检测电网电压过零点，由于电压信号对干扰很敏感，尤其在过零点附近，容易产生错误的同步脉冲信号，导致完全错误的参考电流，所提出的新方法在线检测电网电压和负载电流，并在线计算电源基波电压，不仅可完全补偿无功功率，抑制谐波电流，而且能快速跟踪负载电流的变化。     

基于电网电压定向的光伏并网逆变器系统研究

针对传统的光伏并网系统逆变控制策略存在控制复杂、谐波含量多的问题,提出了一种基于电网电压定向的光伏并网逆变器直接电流控制方法,给出了以TMS320F2812为主控制器的三相光伏并网逆变器系统的硬件及软件设计。该逆变器直接电流控制方法采用过零检测电路测量电网电压的过零点时刻,得出过零点时刻的电网电压的旋转角度,从而得到逆变器输出电压的幅值和相位;采用SVPWM技术控制IPM的开断,使逆变器输出上述幅值和相位的电压,从而实现单位功率因数并网发电功能。实验结果表明,该逆变器直接电流控制方法简单,逆变器输出电流与电网电压基本保持相同的频率和相位,并网发电功率因数接近于1。     

基于dsPIC30F的相控开关控制器研究

为了减小电容投切所产生的谐波、涌流等暂态过程的危害,提出了一种基于DSP的相控开关控制器,自适应的控制断路器在电压电流的零点投切电容组.控制器采用新型DSP产品dsPIC30F6014芯片为核心.该芯片计算能力强、外围器件丰富,使系统设计得以简化,可靠性提高.仿真测试表明,该系统达到设计要求,工作稳定可靠.     

串行接口在嵌入式低压无功补偿控制中的应用

针对以往低压无功补偿系统的控制思想及实际运行效果,阐述了一种运用串行接口电路设计的嵌入式动态无功补偿控制应用系统,介绍了系统无功检测控制原理、控制系统硬件电路设计及软件实现。系统设计中采用串行接口集成电路来实现数据采集、显示驱动、数据存贮及输出驱动,使系统结构简单,可靠性高;系统控制方案以电压和无功缺额作为判据,彻底克服了投切振荡及过补偿问题,实现了电网无功功率的最大限度补偿。经实际试投运表明,系统方案设计合理,工作性能良好。     

基于嵌入式的无功补偿控制系统设计

为提高尢功补偿系统的实时性和控制精度,设计了一种基于ARMll处理器S3C6410的无功补偿控制系统.该系统采用了实时多任务、可移植、可裁剪的嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系统.为解决电容投切振荡所引起的电压波动问题,改进了传统的模糊控制投切策略;为防止无功不平衡所引起的过欠补偿问题,采用了共分补相结合的投切方式.该系统可自动采样计算实现无功自动调节,具有可靠性高、实时性好、投切振荡少的特点,应用前景广阔.     

基于SOGI-FLL算法的油田电网动态无功补偿对策研究

为了解决油田无功补偿装置爆电容现象,本课题在现有无功补偿装置存在问题的基础上,提出了采用晶闸管投切电容器与静止无功发生器相结合的补偿方案;将SOGI－FLL算法应用于电压精准锁相和无功功率的准确计算中,其结果分别用于确定Matlab仿真模型中晶闸管投切电容器的投入时刻和提供静止无功发生器的控制参考信号,从而实现谐波和无功电流的有效控制;仿真结果表明,该方案不仅实现了无功功率的有效补偿,而且进一步降低了油田配电网无功损耗,提高了功率因数。     

电网工程无功补偿配置原则及问题分析

针对电网无功配置不足或过剩将会造成电网电压波动、电网调度运行管控困难、设备利用率低、电网投资浪费、不利于电力系统安全稳定运行等问题。本文从电网工程可行性研究报告的评审角度出发,提出了电网无功补偿装置配置原则,明确了接入电网的基本要求和功率因数的补偿要求,同时在电网工程可行性研究阶段变电站无功补偿配置的设计思路和方法基础上,结合电力系统中无功负荷（损耗）、无功电源等计算过程,对电网工程无功配置设计中普遍存在无功负荷统计值偏大、忽略无功电源提供的无功功率和忽视电容器组投切电压波动及谐波校验等问题进行分析和总结,提出变电站无功补偿选型设计和评审过程中关注的要点,以达到在确保电网安全可靠运行的基础上,经济合理配置无功补偿设备,提高电力系统经济运行水平,节省电网工程建设投资的目的。     

两种高功率因数开关电源设计的比较

针对传统开关电源因输入电路采用不可控二极管或相控晶闸管整流而存在输入电流谐波含量大、功率因数低的问题,提出了两种高功率因数开关电源的设计方案,分析了采用APFC技术和PWM整流技术来提高开关电源功率因数的原理,并采用Matlab7.6仿真软件对单相全桥电压型PWM整流电路和APFC电路进行了仿真。仿真结果表明,基于PWM整流技术的开关电源能更好地实现高功率因数,减少谐波电流。     

分布式电网多能互补电源输出电压自动开关控制方法

基于分层控制的输出电压自动开关控制方法与基于极值优化的输出电压自动开关控制方法没有对电网多能互补电源输出电压状态进行诊断,出现控制后无功功率、有功功率到达稳态时间长的问题,导致电源输出电压自动开关控制效果差,为此设计一种405分布式电网多能互补电源输出电压自动开关控制方法。对实时采集的电网输出电压数据进行简单的滑动平均处理,建立诊断函数判断输出电压状态,将电流分为开通期间与关断期间,确定电网多能互补电源输出电压开关频率。以多能互补电源输出电压偏差最小作为目标函数,并制定加速因子,提高电源输出电压自动开关控制的响应速度,以此完成405分布式电网多能互补电源输出电压自动开关控制。将无功功率、有功功率到达稳态的时间作为对比指标,实验证明,此次设计的方法比传统两种方法控制后无功功率、有功功率到达稳态的时间短,证明此次设计的方法比传统两种方法的控制效果好。     

矿井提升机动态无功补偿方案的研究

针对矿井提升机对电网造成无功冲击和高次谐波污染等问题,文章以焦煤集团某矿提升机负荷的特性为例提出了一种矿井提升机TSC型动态无功补偿方案,分析了矿井提升机负荷对电网的影响及产生的谐波电流,详细介绍了该方案的设计实现。仿真结果表明,该TSC型动态无功补偿方案基本上能满足动态补偿的要求,可提高网侧的功率因数并减少谐波向高压电网的输入,减小谐波电压和谐波电流畸变率。     

含恒功率负荷的直流微电网系统性稳定性研究

传统的直流微电网稳定性分析法主要集中于基于阻抗匹配准则的小信号稳定性研究,现以含有恒功率负荷的直流微电网为研究对象,对直流微电网稳定性进行系统性分析,即在直流微电网满足大信号稳定性的基础上再去讨论其小信号稳定性。根据直流微电网稳态数学模型,通过李雅普诺夫间接法分析直流微电网满足大信号稳定性时的区域条件;提出一种基于高通滤波的有源补偿方法来增大系统阻尼,减小恒功率负载的负阻尼效应对直流母线电压稳定性的影响;建立含有有源补偿器的直流微电网的小信号模型,采用阻抗匹配准则分析加入有源补偿方法后直流系统的小信号稳定性。仿真结果验证了有源补偿方法对直流母线电压的补偿效果。     

SVG在风力发电系统中的应用

风电技术的巨大进步,使得风电的开放和利用占据了新能源的主导地位,但由于风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的,导致产生出线并网功率因数不合格、电压偏差、电压波动和闪变等问题,?给配电系统的电压无功带来了很大的影响。考虑双馈风力发电机自身的无功输出特点,对于大容量风电场接入系统时还存在稳定性问题;同时系统电压的波动也会对风机的正常运行造成影响,上述问题都可以通过合理的配置无功补偿得到改善。本文首先详细介绍了SVG的基本原理、控制方法、优缺点,研究了SVG在其电压无功控制时的应用,详细探讨了SVG并网时的关键技术点,同时结合具体工程实践介绍了SVG在风电场升压站设计中的注意事项以及应用SVG之后电网电能质量的改善情况。     

基于链式SVG三相不平衡负荷的平衡补偿方法的仿真分析

本文对链式静止无功发生器的工作原理进行了分析,在深入研究三相不平衡负荷的平衡化补偿原理的基础上,提出了一种基于链式静止无功发生器在不平衡补偿时的分相补偿控制方法.该方法是通过对静止无功发生器各相输出电压与电网电压的相角差δ进行调节来控制各相输出电流,从而可以有效地对三相负载不平衡的系统进行平衡补偿.对所提出的补偿方法进行了仿真研究,仿真结果表明运用分相控制方法补偿三相不平衡负载,具有比较好的稳态补偿效果,补偿后电网电流三相平衡,各相电流与电压基本同相位并且幅值成相同的比例,达到了负载功率平衡和无功补偿的目的.     

小信号分析在三电平ZVZCS充电桩中的应用

电动汽车成为环保出行的主要方式之一,充电桩作为连接电网和电池的电力电子变换载体,降低谐波对电网和充电桩本身的影响是一个重要研究方向。为了减小开关器件的电压应力,提高充电桩电源转换的效率与实用性,本文采用了一种新型的零电压零电流脉宽调制（ZVZCS PWM）三电平（TL）充电桩变换器。和同类ZVZCS PWM TL 变换器相比,减少了磁性器件的使用,降低设计难度,提高了变换器的效率,可靠性更高。本文详细分析了新型 ZVZCS PWM TL 变换器的工作原理和不同时间段的等效电路结构,推导了电路的输入输出特性,以及实现软开关的条件和策略。并推导出TL ZVZCS PWM 变换器小信号模型、闭环框图和传递函数。基于上述模型对系统进行补偿设计,使系统具有良好的稳态和暂态功能。并进行了仿真与试验,验证了该方案的可行性与有效性。