基于有效零矢量脉宽调制和PR控制的并联零序环流抑制

共直流母线的逆变器的并联会产生零序环流,导致逆变器三相电流不平衡、输出电流失真、系统损耗增加等问题。针对逆变器的并联零序环流问题,文中基于逆变器并联的零序环流等效模型,分析了逆变器的并联零序环流产生机理、组成成分。在上述基础上,研究了一种基于有效零矢量脉宽调制和比例—谐振(PR)控制的逆变器并联零序环流控制策略,该策略通过利用非零矢量来替换零矢量,以减少高频零序环流,通过采用PR控制的零序电流闭环控制以抑制低频零序环流。该策略具有直流电压利用率高、零序环流小的优点。实验结果验证了所述方法的有效性。     

三电平逆变器并联系统零序环流分析与抑制

针对共交直流母线的三电平逆变器直接并联系统的零序环流问题,建立了零序环流的等效模型,根据零序环流产生机理与特性进行了分类,并给出相应的抑制措施.针对零序环流的低频分量,提出了基于一阶全通滤波器的比例复数积分(Proportional Complex Integral,PCI)控制器对零序电压分量调节的方法,并根据控制系...     

基于多谐振控制器的MMC简化环流抑制策略

模块化多电平变换器(MMC)的内部环流主要由直流分量和偶次谐波分量组成。环流谐波分量会提高对开关器件的要求,严重时甚至会影响MMC稳定工作,因此有必要对环流进行抑制。为了获取环流直流分量,设计了数字低通滤波器,依据MMC环流成分组成公式计算出环流偶次谐波分量和,在此基础上,提出基于多谐振控制器的MMC简化环流抑制策略。此外,构建了MMC环流闭环控制模型。在详细分析准比例谐振控制器各参数对系统稳定性影响的基础上,设计二次准谐振控制器参数,为环流控制器参数设计提供了依据。最后通过实验研究,证明所提出的简化环流抑制策略能有效降低环流谐波分量,减小桥臂电流畸变,有利于MMC稳定工作。     

基于准PR控制器的MMC-HVDC新型环流抑制策略研究

MMC-HVDC相间环流使得桥臂电流发生畸变,增大了桥臂电流峰值,增加了功率损耗,并严重威胁子模块电容电压平衡和电容的寿命。为此,本文首先分析MMC-HVDC的工作原理和数学模型,进一步分析了MMC相间环流产生机理,分析表明环流中只存在偶数次谐波,不存在奇数次谐波,其中,2、4、6次环流谐波含量所占比重最大。基于此提出了一种基于准PR控制器的新型环流抑制策略。该控制策略不仅克服了传统PR控制器抗电网频率偏移能力差、带宽窄的缺点,而且大大减少了准PR控制的使用数量,减小了系统设计的复杂度。仿真和实验结果验证了所提出控制策略的正确性和优越性。     

并联T型三电平储能变流器零序环流抑制

针对共享交、直流母线的T型三电平储能变流器并联系统零序环流问题,建立并联T型三电平储能系统零序环流等效模型,并根据激励源的不同,把零序环流分为通态零序环流、开关零序环流、混合零序环流3类。首先采用一种共享直流中点方案抑制通态零序环流,其次通过一种改进型LCL滤波器方案抑制开关零序环流和混合零序环流中的高频分量,然后提出一种基于比例谐振控制的零序调制波叠加控制方案抑制开关零序环流和混合零序环流中的低频分量,最后搭建500 k W的T型三电平储能变流器并联仿真系统。仿真结果证明了文中提出的零序环流抑制策略的正确性。     

基于准谐振原理的交流退磁电源控制器

近年来,随着电动汽车及机器人领域永磁同步电机的大量使用,导致开发和生产硬磁材料的相关产业高速发展。其中用于硬磁材料的充退磁设备是产业中的关键设备之一。此处在分析交流退磁的基本原理基础上,使用准比例谐振(PR)控制器,实现了交流退磁电源退磁电流(磁场强度)的精确跟踪。基于准PR控制器的传递函数,通过3个参数的设计,对传递函数离散化即可实现数字控制。     

负载谐振型高频逆变器环流抑制技术

分析负载谐振型高频逆变器环流产生机理,指出开关管关断延时是环流产生的真正原因。提出采取频率跟踪和相位补偿双重调节法对开关管控制信号进行调节,即实时检测谐振频率和环流持续时间,调节开关频率使其跟随谐振频率变化,并将控制信号提前相应时刻,以保证开关管在谐振电容电压过零点切换,从而抑制环流。给出以DSP芯片为载体的环流抑制系统的设计方案。仿真验证了该控制方法的有效性。     

基于准比例—谐振控制的MMC-HVDC环流抑制策略

模块化多电平换流器型高压直流输电(MMC-HVDC)系统三相桥臂之间存在的环流分量,直接影响系统工作特性,增加系统损耗。根据桥臂电流中含有二倍频分量的特性,构建了两相静止坐标系下模块化多电平换流器(MMC)的环流数学模型。为实现正弦输入的无差跟踪,设计了准比例—谐振(PR)控制器实现框图,并基于准PR控制器设计了环流抑制控制策略。相对于旋转坐标系下的环流抑制控制器,所提控制策略无须引入耦合便可实现解耦控制,减小了参数调节工作量,同时无须进行旋转坐标变换,减小了延时,提高了响应速度。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证了基于准PR控制的环流抑制策略的有效性。     

基于比例降阶准谐振的MMC环流抑制策略

模块化多电平换流器三相桥臂之间存在的数值较大的二次谐波电流即环流,不仅会影响换流器的稳定运行,同时增加了系统损耗。为抑制该环流,本文提出了一种基于比例降阶准谐振的MMC环流抑制器。首先借助二阶广义积分器检测并提取环流中的负序二倍频分量,再利用克拉克变换将三相环流变换到两相静止坐标,再利用降阶准谐振控制器实现对环流的无静差跟踪,得到参考电压修正量。该控制器能够快速精确地从环流分离出负序二倍频分量,且数字化实现简单。最后,在PSCAD/EMTDC搭建11电平MMC-HVDC仿真模型,验证了比例降阶准谐振控制器的有效性。     

单相并网逆变器准比例谐振控制器的设计

针对光伏并网逆变器的比例积分(PI)控制器存在稳态误差,抗电网干扰能力差的问题,提出了一种准比例谐振(PR)控制策略,利用其在谐振频率处增益无穷大的特点,消除稳态误差,提高抗干扰能力同时设计了准PR控制器的参数。仿真结果验证了所设计的准PR控制器能实现系统电流无误差跟踪,具备抗电网干扰能力。     

一种基于节点阻抗矩阵快速求取零序电流保护高段保护范围的新方法

提出一种快速求取零序电流保护高段保护范围的新方法,计算量小、结果精确.建立电网的节点阻抗矩阵;设保护范围末端为f点,它距所在线路首端的距离占线路全长为K(0≤K≤1),通过在f点注入单位电流模拟接地短路故障时的情况,得出与K值相关的网络各节点与f点之间的互阻抗及节点f的自阻抗;推导f点故障电流与K值的关系式,将该故障电流注入f点,得到f点发生接地故障时流过保护的电流与K值的关系式;流过保护的电流大小为整定值时,计算K值,得出保护范围.再推导互感线路时的情况,得出的解析式与非互感线路的一样.通过一个6节点网络的算例证明了该方法的有效性.     

基于零序电流分布特性的配电网故障区段辨识

针对现有配网分布式故障定位方法复杂、可靠性差、设备要求高等问题,文中借助于低采样、低成本的故障指示器,提出了一种基于零序电流分布特性的配电网故障区段辨识方法。首先,定性分析线路不同位置、不同中性点接地方式下零序电流的组成成分及分布特征;然后,定量推导各情况下健全区段与故障区段零序电流幅值的差异,以此构造故障区段辨识判据;最后,结合零序电流分布特征与聚类过程,以最后2个类的距离之比确定故障线路,同时根据故障线路最后2类的分界编号确定故障区段,方法简单、有效。在PSCAD/EMTDC中搭建10 kV小电流接地系统进行仿真验证,结果表明,所提方法与故障初相角无关、抗干扰能力强,且不受故障电阻、故障位置的影响。     

零序电流互感器配大电阻的配电网单相接地故障检测

为了简化配电网单相接地故障检测装置的构成和增强单相接地故障特征,探索了一种基于零序电流互感器配较大负载电阻的配电网单相接地故障检测方法。分析了零序电流互感器配大负载电阻时的特性,并通过仿真和实验手段验证了其正确性。在此基础上,研究了二次侧电阻的参数选取问题,探讨了所研究方法在中性点不接地配电网用户侧分界开关单相接地保护装置和变电站单相接地选线装置中的应用,结合典型例子采用数字仿真的方法验证了其可行性,并与传统方法对比分析,结果表明所论述方法在进行单相接地选线时具有故障特征更明显的特点,在实现用户侧单相接地保护时可使电路更简单。     

基于零序电流比较的小电阻接地系统接地故障保护

配电网中应用小电阻接地方式可以确保系统能更快排除接地故障,有效降低过电压。但现阶段小电阻接地系统接地故障零序过电流保护定值过高,系统发生高阻接地故障时易拒动。提出一种基于各出线零序电流比较的接地保护方法,利用集中式保护装置收集各出线零序电流信息,选择零序电流幅值远大于其他出线或者相位超前其他线路零序电流以确定相位的线路为故障线路。该方法原理简单,可作为现有接地故障的后备保护,并可有效提高小电阻接地系统接地故障保护灵敏度。     

暂态零序电流波形差异的单相接地故障选线

配电网结构日趋复杂,系统发生单相接地故障的概率较高。文中在选定频段(SFB)内配电网零序电流分布特征研究的基础上,提出了基于暂态零序电流波形差异的配电网单相接地故障选线新方法。该方法利用小波包变换引入基于SFB的馈线零序电流特征分量的概念,定义符号化处理后的各馈线零序电流特征分量的互差绝对值之和为馈线零序电流波形差异系数,并根据故障馈线零序电流波形差异系数最大的特点进行选线,凸显了故障馈线与健全馈线之间的差异。PSCAD仿真表明文中方法选线准确率和可靠性高,不受故障电阻、故障距离、中性点接地方式、电弧和噪声的影响。     

计及涌流影响的零序电流保护风险评估

针对高压内置变压器空投导致零序电流保护误动的问题,从系统层面研究计及涌流影响的零序电流保护风险评估,以完善现有风险评估模型在涌流场景下未涉及盲区的不足。考虑影响涌流产生的多因素并非完全可得,提出了一种计及参量完备性的误动概率计算模型。在参量信息缺失不可得时,利用电网设备状态监测数据库中的数据补充计算,并分配相应的权重得到综合加权误动概率。在此基础上给出了具体风险指标和操作建议。通过具体的算例对所提出的风险评估方法进行展示,评估结果与实际运行中线路和母联动作结果一致。     

一种适合于储能PCS的PI与准PR控制策略研究

储能变流器(PCS)是储能系统的核心部件,主要运行模式有并网和离网两种。本文重点针对储能PCS在离网条件下所采用的定电压/频率控制策略进行研究,从储能PCS的拓扑结构入手,建立其数学模型,并制定相应的控制策略。根据控制器选择的不同,本文分别介绍了基于PI控制器以及准PR控制器的控制策略,画出了详细的控制框图。最后基于Matlab仿真模型,制定了两种不同运行工况,针对这两种工况对不同控制器条件下PCS的外输出特性进行对比分析,并得出相应的结论,为工程实践提供相应的理论支撑和指导经验。     

基于超导储能装置的电磁合环环流抑制技术研究

当线路检修或设备故障时,合环是解决不断电倒负荷的重要手段。目前对于合环的操作,调度都是基于经验法进行操控,往往因为合环两侧的电压差,相位差等造成馈线中出现较大的合环电流,影响负荷的正常工作,严重的甚至引起停电故障。为解决合环线路中的环流问题,提出一种基于超导储能装置(Superconducting Magnetic Energy Storage,SMES)的电磁合环环流抑制方案,并在PSCAD中搭建了仿真模型,分别验证了SMES在合环两侧负荷不同和变压器参数设置不同情况下,SMES对合环后馈线中电磁环流的抑制效果,最后仿真验证了所提方案的可实施性。     

准PR调节下三相并网逆变器的分岔现象分析

分析了准比例谐振(PR)调节下三相LCL型并网逆变器的分岔现象。在两相静止坐标系下建立了其在正弦脉宽调制时的离散数学模型,对其在快时间尺度上的非线性行为进行了分析。通过分岔图法、Jacobian矩阵法等对其在不同参数下的稳定边界进行了预测,得出三相逆变电路的稳定运行域,并通过Matlab/Simulink仿真验证了理论分析的正确性。所得出的相关结论为准PR调节下的三相并网逆变电路的分析、设计和调试提供了参考。     

微机零序电流方向保护检验探讨

根据多年来从事继电保护综合自动化系统现场调试工作的经验,结合大电流接地系统在发生接地故障的特点,从正方向和反方向接地故障两个方面简要介绍了微机零序电流方向的保护原理。探讨了微机零序电流方向保护的调试方法及其特点,根据不同厂家装置的特点总结了现场调试过程中需注意的问题,得出了实际检验调试过程中的注意事项。