电力系统中不平衡与非线性负载会产生电压电流不平衡与谐波,从而影响一些关键设备的正常运行。为提升多台构网型GFM(grid-forming)变流器系统的电能质量,需在合理分配负载电流基波负序与谐波分量的同时,尽可能降低公共耦合点PCC(point o...电力系统中不平衡与非线性负载会产生电压电流不平衡与谐波,从而影响一些关键设备的正常运行。为提升多台构网型GFM(grid-forming)变流器系统的电能质量,需在合理分配负载电流基波负序与谐波分量的同时,尽可能降低公共耦合点PCC(point of common coupling)的电压不平衡与谐波。针对这一问题,提出了一种基于统一不平衡/谐波电压-电流下垂的构网型变流器电能质量控制策略。通过建立PCC电压与输出电流的基波负序及谐波分量的统一下垂关系,实现不平衡与谐波电流在各单元之间按容量分配,且同时抑制PCC电压的不平衡与谐波。该方案适用于多变流器在离网与并网2种模式,且不需对基波负序与各次谐波分别提取,相比于现有控制方法更加简单,更易于在嵌入式控制器中实现。详细讨论了该方法基于闭环极点分析的控制参数设计方案。通过与现有方法的对比分析,所提方法具有更优的动态性能与更少的计算需求。最后,实验结果验证了所提控制方案的有效性。展开更多
提出一种可用于直流电容取能式串联电能质量调节器(series power quality regulator,SPQR)的阶段式补偿控制策略。该补偿策略分为稳定运行、超限运行及恢复运行3个阶段,提出针对各阶段分别采用完全补偿、最小能量补偿及最大能量补偿策...提出一种可用于直流电容取能式串联电能质量调节器(series power quality regulator,SPQR)的阶段式补偿控制策略。该补偿策略分为稳定运行、超限运行及恢复运行3个阶段,提出针对各阶段分别采用完全补偿、最小能量补偿及最大能量补偿策略。采用负荷电压及滤波电容电流双闭环控制策略对各阶段进行控制,并对稳定运行阶段增加了直流电容电压调整控制。为保证各阶段切换时的稳定,提出综合利用直流电容电压及系统电压幅值作为判据的切换控制策略。利用EMTDC/PSCAD对所提出的补偿控制策略进行仿真验证,仿真结果表明5:阶段式补偿控制策略能够补偿系统的稳态及暂态电压扰动,并能够保证装置的持续在线运行。展开更多
利用相量图分析方法对采用能量优化控制策略的串联型电能质量控制器(series power quality controller,SPQC)稳态特性进行了定量分析。选取负载电流相量为参考相量对SPQC进行相量图分析,使各物理量之间的关系更清晰,便于定量求解。根据...利用相量图分析方法对采用能量优化控制策略的串联型电能质量控制器(series power quality controller,SPQC)稳态特性进行了定量分析。选取负载电流相量为参考相量对SPQC进行相量图分析,使各物理量之间的关系更清晰,便于定量求解。根据电源电压幅度与负载功率因数的关系,提出采用能量优化控制策略的SPQC3种工作模式。分别在电压暂低和电压暂高情况下,对采用能量优化控制策略的SPQC稳态特性进行了详细的定量分析,据此获得了反映电压幅度暂变各种情况下有关物理量之间关系的稳态补偿特性解析式和曲线。仿真和实验验证了该文分析的可行性、有效性及能量优化控制策略不同工作模式划分的正确性。展开更多
对电压幅度暂变的最大补偿时间是串联型电能质量控制器(series power quality controllers,SPQC)重要性能指标。若没有额外直流储能元件,传统的同相位控制或能量优化控制只能提供有限的补偿时间。该文对SPQC提出一种新型控制策略,它在...对电压幅度暂变的最大补偿时间是串联型电能质量控制器(series power quality controllers,SPQC)重要性能指标。若没有额外直流储能元件,传统的同相位控制或能量优化控制只能提供有限的补偿时间。该文对SPQC提出一种新型控制策略,它在负载电压控制的同时,自动地从电源吸收部分有功功率来补偿其系统损耗,从而提高最大可补偿时间;甚至在没有额外直流储能元件时还具有持续补偿能力。采用负载电流相量为参考相量的新型相量图表示方法,使得SPQC系统内各相关变量之间的关系更加清晰简单。在电源电压幅度暂变和额定状态,分别对系统进行相应的相量图分析,得到采用这种新型控制策略的定量补偿电压幅度、可完全补偿的最大程度电压暂低以及系统的功率流动方式。根据系统能量平衡关系,提出该新型控制策略的一种简单统一实现方法。计算机仿真和原型实验验证了所得结论。展开更多
文摘电力系统中不平衡与非线性负载会产生电压电流不平衡与谐波,从而影响一些关键设备的正常运行。为提升多台构网型GFM(grid-forming)变流器系统的电能质量,需在合理分配负载电流基波负序与谐波分量的同时,尽可能降低公共耦合点PCC(point of common coupling)的电压不平衡与谐波。针对这一问题,提出了一种基于统一不平衡/谐波电压-电流下垂的构网型变流器电能质量控制策略。通过建立PCC电压与输出电流的基波负序及谐波分量的统一下垂关系,实现不平衡与谐波电流在各单元之间按容量分配,且同时抑制PCC电压的不平衡与谐波。该方案适用于多变流器在离网与并网2种模式,且不需对基波负序与各次谐波分别提取,相比于现有控制方法更加简单,更易于在嵌入式控制器中实现。详细讨论了该方法基于闭环极点分析的控制参数设计方案。通过与现有方法的对比分析,所提方法具有更优的动态性能与更少的计算需求。最后,实验结果验证了所提控制方案的有效性。
文摘提出一种可用于直流电容取能式串联电能质量调节器(series power quality regulator,SPQR)的阶段式补偿控制策略。该补偿策略分为稳定运行、超限运行及恢复运行3个阶段,提出针对各阶段分别采用完全补偿、最小能量补偿及最大能量补偿策略。采用负荷电压及滤波电容电流双闭环控制策略对各阶段进行控制,并对稳定运行阶段增加了直流电容电压调整控制。为保证各阶段切换时的稳定,提出综合利用直流电容电压及系统电压幅值作为判据的切换控制策略。利用EMTDC/PSCAD对所提出的补偿控制策略进行仿真验证,仿真结果表明5:阶段式补偿控制策略能够补偿系统的稳态及暂态电压扰动,并能够保证装置的持续在线运行。
文摘利用相量图分析方法对采用能量优化控制策略的串联型电能质量控制器(series power quality controller,SPQC)稳态特性进行了定量分析。选取负载电流相量为参考相量对SPQC进行相量图分析,使各物理量之间的关系更清晰,便于定量求解。根据电源电压幅度与负载功率因数的关系,提出采用能量优化控制策略的SPQC3种工作模式。分别在电压暂低和电压暂高情况下,对采用能量优化控制策略的SPQC稳态特性进行了详细的定量分析,据此获得了反映电压幅度暂变各种情况下有关物理量之间关系的稳态补偿特性解析式和曲线。仿真和实验验证了该文分析的可行性、有效性及能量优化控制策略不同工作模式划分的正确性。
文摘对电压幅度暂变的最大补偿时间是串联型电能质量控制器(series power quality controllers,SPQC)重要性能指标。若没有额外直流储能元件,传统的同相位控制或能量优化控制只能提供有限的补偿时间。该文对SPQC提出一种新型控制策略,它在负载电压控制的同时,自动地从电源吸收部分有功功率来补偿其系统损耗,从而提高最大可补偿时间;甚至在没有额外直流储能元件时还具有持续补偿能力。采用负载电流相量为参考相量的新型相量图表示方法,使得SPQC系统内各相关变量之间的关系更加清晰简单。在电源电压幅度暂变和额定状态,分别对系统进行相应的相量图分析,得到采用这种新型控制策略的定量补偿电压幅度、可完全补偿的最大程度电压暂低以及系统的功率流动方式。根据系统能量平衡关系,提出该新型控制策略的一种简单统一实现方法。计算机仿真和原型实验验证了所得结论。
