并网逆变器的电压支撑控制策略的实现

为了实现电网电压发生跌落时,并网逆变器能够支撑并网点电压的目的,通过改变并网逆变器注入到电网的参考正负序电流来控制注入到电网中的无功功率大小,采用双二阶广义积分器的锁频环(DSOGI-FLL)、准比例谐振(QPR)电流环控制方法,利用电网同步、正负序提取和电流跟踪技术实现对并网点电压支撑,达到准确的锁频和电流无静差快速响应。并通过伯德图分析,得出参数的设置规律。最终通过整个控制系统的仿真实验验证了上述控制策略的有效性。     

电网谐波下并网逆变器功率脉动抑制策略

电网电压中常含有一定的5次、7次谐波,导致并网逆变器输出功率产生6倍频脉动。为提高并网逆变器的运行性能,采用了一种基于谐振调节器的直接功率脉动控制策略,以实现并网逆变器输出有功功率和无功功率无波动的目的。基于瞬时功率理论,通过改变注入系统的有功和无功电流分量,结合谐振控制器抑制功率振荡。改进后的系统工作时无需获取谐波电流与电压的正负序分量,简单实用。基于1kW光伏并网逆变器实验平台对控制策略进行验证,实验结果表明,此控制策略能有效提高光伏并网逆变器的系统动态和稳态性能。     

真空感应炉中频电源系统参数调整

<正>真空感应炉中频电源系统采用KGPS可控硅电路(图1),输入端是特殊设计的三相绕组整流变压器,接线方式为Y/Y-12和Y/△-11,两个绕组分别对Y机和△机供电。Y机和△机的整流部分结构相同,均由三相桥式整流电路、滤波电抗器等组成,公用一套并联逆变电路,即拥有同一路输出端,经中频隔离变压器接至负载。两机同时运行时,必须保证相同的整流输出电压和电流。负载由感应线圈和补偿电容器组成,连接成并联谐振电     

非理想电网下直驱风力发电功率和电流平衡控制

为了应对实际运行时电网电压不平衡情况,提出将电网电压不平衡度作为界定采取不同控制方法的依据,推导了非理想电网下直流母线电压波动机理,开展了基于解耦双同步参考坐标系(DDSRF)的正负序分解的网侧逆变器控制策略研究,提出了能够对非理想电网电压进行准确锁相的新型锁相方法,并在Matlab/Simulink中进行了仿真实验。结果表明：1）当电网电压不平衡度较小（小于20%）时,采用电流平衡目标控制;当电网电压不平衡度较大（大于20%）时,采用功率平衡目标控制;2）所提出的控制策略能有效抑制直流母线电压波动,优化并网电能质量;3）二/三阶混合型广义积分器锁相环(MSTOGI-PLL)能够在非理想电网情况下提供准确相位信息,帮助网侧逆变器实现可靠并网。研究结果可为直驱风力发电系统非理想电网下的稳定运行提供参考。     

两级式单相逆变器低次谐波抑制方法

传统的前级DC/DC,后级DC/AC的两级式单相逆变器,由于交直流功率耦合,直流侧母线电压存在大量二倍输出电压频率的纹波电压。该二次纹波电压使交流输出侧的低次谐波含量增加,总谐波畸变率变大。通过双重傅里叶变换分析输出电压的谐波分布,得到输出电压中由直流侧二次纹波导致的输出电压中低次谐波的表达式。提出一种在恒定调制系数中叠加二次的抖动信息,构造一个时变的调制系数的方法,以此补偿直流侧二次纹波电压在输出侧引起的谐波。搭建实验平台,通过实验验证该方法的合理性和可行性。     

变频采油全程电磁加热器设计

针对稠油、高凝油油藏开采过程中的举升困难问题,设计了一套利用油管和套管作为发热体,利用变频技术直接加热油管内原油的方法。工频下的三相交流电通过AC—DC—AC逆变系统逆变为频率和占空比在一定范围内均可单独调节的100~1 200 Hz单相交流电,输出传送到油管,经油管下部的油套管接触器连接到套管,形成一个完整的回路,利用集肤效应实现油管加热,有效地解决了电网不平衡问题和油管结蜡问题。当井况发生变化时,系统还可以利用频率自动跟踪技术,实现谐振频率的实时跟踪,保证加热效率。     

基于非对称控制单级PFC变换器的设计

功率因数校正(Power Factor Correction简称PFC)技术是电力电子领域中重要研究课题之一。对于接入电网的用电设备的功率因数和总谐波含量的要求越来越高,因此功率因数校正技术在电力电子设备中的现实意义越来越显著。文章把研究的重点放在在单级PFC电路的改进上,从分级研究的思想出发,首先分析了Boost电压跟随器PFC电路实现功率因数校正的原理以及DCM临界条件。经过对PFC级和DC/DC级分级研究后,尝试用构造单级功率因数校正变换器的级联技术,把Boost PFC变换器和非对称半桥DC/DC变换器结合在一起。在研究传统的两级PFC电路拓扑结构的特点上,一步一步对两级结构进行简化,最后衍生出基于非对称半桥控制单级PFC变换器。     

高效光伏并网发电系统关键技术整体达国际先进水平

正国机集团所属天津电气科学研究院围绕光伏并网发电技术及产业化应用,经过长期的技术攻关,取得了重大突破。一是研制了不对称负荷跟踪技术,在本地三相负荷不对称的情况下,与储能装置相配合,可使逆变器为三相任意型式的不对称负荷供电,实现了光伏电能的高效利用。二是研制了基于电网电压直接前馈的控制技术,实现光伏逆变器的低电压(零电压)穿越,在电网电压畸变的情况下抑制逆变电流低次谐波,有效提高了逆变器的电网适应性。三是研制了多路智能追踪技术,在集散式光伏     

单片开关电源的原理及应用

TOPSwitch系列三端单片开关电源集成电路是由控制电压源、带隙基准电压源、振荡器、脉宽调制器等部分组成的。其工作原理是利用反馈电流来调节占空比达到稳压目的。在光电反馈式开关电源中由于增加了光电反馈电路 ,使输出电压的精度与调整率均得到明显提高。 TOP1 0 0系列还能构成固定频率、非连续式功率因数校正升压预调节器 ,可用于提高功率因数、降低无功功率、减少谐波及防止输出波形失真等作用。     

德美分布式光伏规模化发电并网的经验

电网在分布式光伏发电规模化应用中的地位和作用 光伏发电系统具有模块化设计的特点,系统扩展性强,容量可灵活选择,规模可从数瓦到数兆瓦.发展分布式光伏系统是推广利用太阳能发电的重要形式.光伏发电系统出力的波动性和随机性降低了光伏系统运行的经济性,也对接入电网的稳定运行带来一定影响.随着先进控制技术的发展以及并网技术的发展,优化光伏发电系统的设计和运行管理,可实现保障电网安全运行前提下的光伏发电系统低成本并网,实现光伏发电系统和电网的双赢.     

基于Matlab的离网光伏单相全桥 逆变器控制策略

为了解决离网光伏发电系统为负载供电时逆变器输出电压存在谐波畸变率高的问题,提出一种改进的逆变器控制策略。首先,根据离网光伏发电系统的结构建立了单相全桥逆变器的数学模型;其次,基于数学模型分析,在接线性负载和投切线性负载时对逆变器采用电压电流双闭环控制策略,而在接非线性负载时引入输出电流反馈量,提出了由电感电流内环、输出电压外环、输出电流负反馈组成的逆变器多环稳压控制策略;最后,基于Matlab进行仿真,通过河北科技大学直流微电网系统进行试验验证,并将试验结果与仿真结果进行了对比分析。结果表明,上述3种工况下的逆变器电压谐波畸变率分别为1.8%,2.7%和2.3%,均满足小于5%的要求。研究结果对于改善逆变器的性能,提高离网光伏发电效率,以及发展新能源发电具有参考价值。     

电压源SPWM逆变器的仿真研究

采用通用的电子线路软件包ＰＳＰＩＣＥ对三相电压源ＳＰＷＭ 逆变器进行了仿真研究,采用开关函数法表示逆变器电流信号和电压信号。从而建立逆变器的宏模型,解决了程序在计算机上运行时间长和不收敛问题。仿真结果和实验是一致的。本文采用的仿真方法为电力电子的仿真提供了新途径     

Multi-Criteria Analysis of Grid Expansion Concepts on the Low Voltage Level

In recent years, the power generation and consumption in Germany have undergone fundamental changes. New political regulations and the renewable energy law have resulted in a sharp increase in the installed generation capacities of photovoltaics connected to a low voltage grid. Distribution system operators are faced with the challenge of preventing grid component overload as well as a violation of voltage range. Due to increasing requirements of grid expansion in future years, distribution system operators must evaluate new expansion concepts compared to conventional ones. One interesting approach is the installation of Voltage Regulated Distribution Transformers (VRDT) regulating the voltage level of distribution grids. In this paper, the local network of one of the largest German distribution system operators is analysed in the context of future requirements for grid expansion using the conventional and VRDT expansion. Grid structures have grown over the last decades and therefore vary widely in their grid topologies. A classification of the entire grid in a few classes results in high inaccuracies. Therefore, the creation of synthetic grid structures is developed for the calculation of the required network extension. In addition, both grid expansion concepts are evaluated not only for financial aspects, but against environmental, economic, technological, and social dimensions using a multi-criteria decision making approach. The study shows a high market potential for VRDTs in low voltage grids with an increasing enforcement level of photovoltaics.     

基于混合储能的直流微网母线电压控制策略

为了平抑风力发电接入直流微电网的功率波动问题,满足负荷持续高质量供电需求,对由锂电池和超级电容器组成的混合储能系统进行了研究。以超级电容电压和锂电池荷电状态为约束条件,将储能系统平衡所需的功率差分为低频与高频部分;锂电池用于吸收和释放低频部分,超级电容用于吸收和释放高频部分,使风机整流器工作在恒压状态,采用电压外环、电流内环双闭环控制,以直流母线的电压稳定为目标,维持系统功率平衡。仿真结果表明,所提混合储能系统控制策略具有较快的动态响应速度和较好的控制性能,可很好地满足负载功率需求,稳定直流母线电压。研究结果可为分析规模化新能源接入直流微网系统的稳定问题提供参考。     

基于以太网接口的电源变换器的设计

以太网是现有局域网中最通用的通信协议标准,而以太网电源是以太网的基础设备。本文设计了一种基于以太网接口的15W DC/DC电源变换器模块电路。该电源由以太网接口电路和高效率DC/DC电源变换器2部分组成,模块中包含PoE识别信号阻抗、“0”类类型电路,采用MOSFET开关时,电源变换器的效率高达88％,PoE接口的效率可达97%以上。     

分布式电源谐波机理与抑制技术综述

分布式电源作为一种环境适应性强的清洁能源,具有就近利用率高、供电灵活等特点,但因其传播特征复杂,分散性强,使电网面临着新的谐波问题。首先,概述了分布式电源谐波的危害及其产生原因,指出电力电子装置是造成分布式电源谐波的重要因素之一;其次,对光伏发电系统、风力发电系统、微型燃气轮机系统和燃料电池系统4类电源产生的谐波机理进行综述,分析得出不同分布式电源产生谐波的主要影响因素;然后,梳理了针对这4类电源所产生谐波的抑制技术研究现状,指出分布式电源谐波抑制技术研究和应用中存在的问题;最后,展望了谐波抑制技术未来的研究方向。研究成果可为研究分布式电源谐波抑制技术和减少谐波造成的危害提供参考。     

参数差异化500kV单相自耦变压器成组运行适应性研究

三相参数不一致将导致500kV单相自耦变压器运行性能变差,甚至带来安全风险。为了评估参数差异化500kV单相自耦变压器成组运行的性能和风险,结合河北南网500kV变压器的轮换检修,搭建了500kV变压器组的仿真模型,计算了变压器组各序电压、电流、空载环流、低压绕组环流、中性点电流等参数,结合采购标准确定了2台新制334 MVA单相自耦变压器的最佳短路阻抗,进一步分析了变压器三相参数差异对暂态过程的影响,评估了保护误动和拒动的风险。结果表明,在500kV单相自耦变压器组高-中压短路阻抗有名值差异不大的情况下,变压器稳态运行性能较好,该研究为参数差异化的500kV自耦变压器成组运行提供了经验参考。     

直流微电网母线电压波动分层控制策略

为解决直流微电网母线电压波动问题,在考虑蓄电池荷电状态的基础上,依据直流母线电压波动幅值进行抑制,提出一种含制氢负载和燃料电池的直流微电网母线电压分层控制策略。建立了光伏电池、蓄电池以及燃料电池的控制模型,给出了直流微电网的运行模式以及各运行模式下的控制策略。主要利用各单元间的配合,将系统运行分为7个层区,每个层区采取不同的控制策略来平抑直流母线电压波动。最后在PSCAD/EMTDC仿真软件与新能源发电实验平台上搭建模型。仿真和实验结果表明:所提控制策略合理可行,达到了抑制母线电压波动的目的,提高了直流微电网运行的稳定性,对深入研究直流微电网控制策略具有一定的参考价值。