首先分析了工业级10 k V/1 MVA等级统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)串联侧滤波器设计方法,分析了RLC滤波器与LCL滤波器的性能优劣,并最终选择RLC滤波器作为UPQC串联侧滤波器。其次从振荡谐波源的产生、滤...首先分析了工业级10 k V/1 MVA等级统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)串联侧滤波器设计方法,分析了RLC滤波器与LCL滤波器的性能优劣,并最终选择RLC滤波器作为UPQC串联侧滤波器。其次从振荡谐波源的产生、滤波器传输系统的放大过程以及控制环节的反馈3个方面分析了RLC滤波器引起逆变器谐振甚至失稳现象的机理,并基于该分析结果从反馈控制角度提出了有源阻尼控制策略。最后在UPQC的实际物理控制器中增加有源阻尼控制环节,并基于实时数字仿真仪(real time digital simulator,RTDS)进行闭环测试,实验结果验证了所提策略的有效性。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
串联型有源电力滤波器(series active power filter,SAPF)作为一种串接于电网和负载之间实现快速补偿系统电压的电力电子装置,是解决配电网电压质量问题的理想设备。该文以两电平SAPF为研究对象,提出一种基于无差拍外环控制的有限集模...串联型有源电力滤波器(series active power filter,SAPF)作为一种串接于电网和负载之间实现快速补偿系统电压的电力电子装置,是解决配电网电压质量问题的理想设备。该文以两电平SAPF为研究对象,提出一种基于无差拍外环控制的有限集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)策略。首先在传统双闭环控制基础上,引入FCS-MPC控制策略,在dq坐标系下建立系统离散预测模型,分析系统延时及其补偿,实现滚动优化控制,替代了传统电流环并省略调制环节,降低控制算法的复杂度;在此基础上,为避免交叉解耦环节和控制器参数整定,在αβ坐标系下对逆变器出口参考电流的获取进行改进,根据数学模型,利用无差拍控制替代传统电压外环,减少了坐标变换,进一步简化控制结构;最后通过Matlab/Simulink和Typhoon HIL 402半实物平台,对所提控制策略与传统电压电流双闭环控制策略进行仿真对比与实物验证。结果表明,针对电网电压暂升、暂降以及谐波的工况,所提控制策略均具有良好的电压补偿效果,能有效降低电压的谐波畸变率。展开更多
文摘首先分析了工业级10 k V/1 MVA等级统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)串联侧滤波器设计方法,分析了RLC滤波器与LCL滤波器的性能优劣,并最终选择RLC滤波器作为UPQC串联侧滤波器。其次从振荡谐波源的产生、滤波器传输系统的放大过程以及控制环节的反馈3个方面分析了RLC滤波器引起逆变器谐振甚至失稳现象的机理,并基于该分析结果从反馈控制角度提出了有源阻尼控制策略。最后在UPQC的实际物理控制器中增加有源阻尼控制环节,并基于实时数字仿真仪(real time digital simulator,RTDS)进行闭环测试,实验结果验证了所提策略的有效性。
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。
文摘串联型有源电力滤波器(series active power filter,SAPF)作为一种串接于电网和负载之间实现快速补偿系统电压的电力电子装置,是解决配电网电压质量问题的理想设备。该文以两电平SAPF为研究对象,提出一种基于无差拍外环控制的有限集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)策略。首先在传统双闭环控制基础上,引入FCS-MPC控制策略,在dq坐标系下建立系统离散预测模型,分析系统延时及其补偿,实现滚动优化控制,替代了传统电流环并省略调制环节,降低控制算法的复杂度;在此基础上,为避免交叉解耦环节和控制器参数整定,在αβ坐标系下对逆变器出口参考电流的获取进行改进,根据数学模型,利用无差拍控制替代传统电压外环,减少了坐标变换,进一步简化控制结构;最后通过Matlab/Simulink和Typhoon HIL 402半实物平台,对所提控制策略与传统电压电流双闭环控制策略进行仿真对比与实物验证。结果表明,针对电网电压暂升、暂降以及谐波的工况,所提控制策略均具有良好的电压补偿效果,能有效降低电压的谐波畸变率。
