为了降低降压变压器的安装空间及磁饱和等因素给铁路功率调节器(railway static power conditioner,RPC)工程应用及治理效果带来的不利影响,模块化多电平换流器的铁路功率调节器(railway static power conditioner of modular multileve...为了降低降压变压器的安装空间及磁饱和等因素给铁路功率调节器(railway static power conditioner,RPC)工程应用及治理效果带来的不利影响,模块化多电平换流器的铁路功率调节器(railway static power conditioner of modular multilevel converter,MMC-RPC)成为研究热点。但现有的MMC-RPC控制策略没有考虑电力机车实际负荷功率及电流波动特性对MMC各子模块电容电压影响,使其电容电压波动较大。为此,根据电力机车功率及负荷运行特性,采用混合PWM调制策略,既能满足开关损耗低的要求,又能适应电力机车动态运行特性下MMC-RPC各子模块电容均压波动范围。最后,通过仿真和实验结果验证了MMC-RPC输出性能相对传统二电平RPC的优越性,采用的混合PWM调制策略能够使得MMC-RPC适应电力机车实际负荷功率及电流波动特性,各子模块电容均压波动幅值均有效控制在±5%范围内。展开更多
功率-电压下垂控制策略无需站间通信,可拓展性和可靠性较高,广泛应用于模块化多电平换流器多端柔性直流输电(modular multilevel converter multi-terminal direct current transmission,MMC-MTDC)系统中,但其电压质量容易受功率波动影...功率-电压下垂控制策略无需站间通信,可拓展性和可靠性较高,广泛应用于模块化多电平换流器多端柔性直流输电(modular multilevel converter multi-terminal direct current transmission,MMC-MTDC)系统中,但其电压质量容易受功率波动影响、直流电压偏差较大,不利于系统的安全稳定运行。针对这一问题,提出了一种不平衡功率可调节范围的量化分析方法。通过构建多端柔直系统小信号模型,推导电网内不平衡功率与直流电压偏差间的传递函数表达式。基于奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和频域分析,分别从稳态和动态角度分析下垂控制规律,以允许的最大直流电压偏差为增益边界,计算得出允许的功率调节极限。算例分析和仿真验证表明:所提方法能够有效量化评估下垂控制的功率调节范围,为MTDC系统的安全稳定运行提供指导依据。展开更多
用无谐波检测法控制有源电力滤波器(active power filter,APF)省去了谐波检测环节,减少了计算量,但传统的无谐波检测法存在APF直流电压随负荷变化而波动严重的缺点。为此,该文基于对传统无谐波检测法直流电压波动机理的分析,提出利用网...用无谐波检测法控制有源电力滤波器(active power filter,APF)省去了谐波检测环节,减少了计算量,但传统的无谐波检测法存在APF直流电压随负荷变化而波动严重的缺点。为此,该文基于对传统无谐波检测法直流电压波动机理的分析,提出利用网侧正序有功电流前馈来提高无谐波检测法下APF直流电压的动态响应特性,从而抑制直流电压波动的改进方案。为简化该方案在静止坐标系下的实现,选用并设计了级联延迟信号对消(cascaded delayed signal cancellation,CDSC)滤波器来获取基波正序电流信号。由于稳态的网侧电流与电压相位相同,据此设计了有功逼近算法代替传统有功电流计算方法。仿真和实验验证了改进方案的有效性。与传统无谐波检测法相比,改进方案加快了直流电压恢复速度,提高了负荷电流波动时直流电压稳定性,降低了APF损耗和网侧电流不平衡度。展开更多
文摘为了降低降压变压器的安装空间及磁饱和等因素给铁路功率调节器(railway static power conditioner,RPC)工程应用及治理效果带来的不利影响,模块化多电平换流器的铁路功率调节器(railway static power conditioner of modular multilevel converter,MMC-RPC)成为研究热点。但现有的MMC-RPC控制策略没有考虑电力机车实际负荷功率及电流波动特性对MMC各子模块电容电压影响,使其电容电压波动较大。为此,根据电力机车功率及负荷运行特性,采用混合PWM调制策略,既能满足开关损耗低的要求,又能适应电力机车动态运行特性下MMC-RPC各子模块电容均压波动范围。最后,通过仿真和实验结果验证了MMC-RPC输出性能相对传统二电平RPC的优越性,采用的混合PWM调制策略能够使得MMC-RPC适应电力机车实际负荷功率及电流波动特性,各子模块电容均压波动幅值均有效控制在±5%范围内。
文摘功率-电压下垂控制策略无需站间通信,可拓展性和可靠性较高,广泛应用于模块化多电平换流器多端柔性直流输电(modular multilevel converter multi-terminal direct current transmission,MMC-MTDC)系统中,但其电压质量容易受功率波动影响、直流电压偏差较大,不利于系统的安全稳定运行。针对这一问题,提出了一种不平衡功率可调节范围的量化分析方法。通过构建多端柔直系统小信号模型,推导电网内不平衡功率与直流电压偏差间的传递函数表达式。基于奇异值分解(singular value decomposition,SVD)和频域分析,分别从稳态和动态角度分析下垂控制规律,以允许的最大直流电压偏差为增益边界,计算得出允许的功率调节极限。算例分析和仿真验证表明:所提方法能够有效量化评估下垂控制的功率调节范围,为MTDC系统的安全稳定运行提供指导依据。
文摘用无谐波检测法控制有源电力滤波器(active power filter,APF)省去了谐波检测环节,减少了计算量,但传统的无谐波检测法存在APF直流电压随负荷变化而波动严重的缺点。为此,该文基于对传统无谐波检测法直流电压波动机理的分析,提出利用网侧正序有功电流前馈来提高无谐波检测法下APF直流电压的动态响应特性,从而抑制直流电压波动的改进方案。为简化该方案在静止坐标系下的实现,选用并设计了级联延迟信号对消(cascaded delayed signal cancellation,CDSC)滤波器来获取基波正序电流信号。由于稳态的网侧电流与电压相位相同,据此设计了有功逼近算法代替传统有功电流计算方法。仿真和实验验证了改进方案的有效性。与传统无谐波检测法相比,改进方案加快了直流电压恢复速度,提高了负荷电流波动时直流电压稳定性,降低了APF损耗和网侧电流不平衡度。
