基于单周期控制的统一电能质量调节器的设计

基于统一电能质量调节器（UPQC）对电能质量进行补偿时的同步性问题和控制的复杂性两个方面的考虑,在对UPQC拓扑结构与工作原理分析的基础上,提出了基于单周期控制的统一电能质量调节器控制策略,完成对UPQC中的DVR和APF两部分的同步控制,拓扑结构简单、易于实现。在理论分析的基础上,应用Simulink对单周期控制的统一电能质量系统进行了建模和仿真,仿真结果表明,该方法能在一个开关周期内消除稳态误差,证明了该拓扑的实用性和控制方法的有效性。     

朔黄铁路神池南牵引变电所电能质量治理研究

针对朔黄铁路神池南牵引变电所电能质量存在的问题,介绍电气化铁路电能质量常规治理手段,提出一种新型拓扑结构的动态无功补偿治理装置,并仿真计算新型装置应用于神池南牵引变电所后对电能质量的改善效果。     

城轨制动能量消耗装置控制策略研究与应用简

建立了包含制动能量消耗装置的城轨直流牵引系统的等效电路模型,介绍了制动能量消耗装置的拓扑结构及工作原理,推导出制动能量消耗装置PID调节稳压控制策略。应用结果表明,该控制策略实现了快速稳定网压的功能,具有良好的动态性能。     

一种采用改进半桥主电路的有源滤波器

在分析双电感半桥电路的基础上,提出了一种基于改进半桥拓扑结构的新型有源电力滤波器,它消除了传统有源滤波器拓扑的桥臂直通故障隐患,且具有可高频、高效率运行的优点。文章详细分析了其工作原理,给出了相应的控制策略。仿真和实验结果验证了这种新型有源滤波器的可行性。     

基于电压移位调制技术的二极管箝位四电平逆变器

多电平逆变器在高压大容量电能变换中得到广泛应用，其控制策略和电路拓扑等已成为了研究热点。文章首先对二极管箝位式四电平的拓扑结构和工作原理进行了详细分析，接着讨论了电压移位控制策略，最后将二极管箝位四电平逆变器在MATLAB＼Simulink环境下进行仿真，并给出了相应的仿真波形。     

一种二极管箝位五电平H桥逆变器的应用

介绍了一种二极管箝位型五电平H桥逆变器，它以2个三电平桥臂构成H桥，可以方便地得到五电平相电压输出，结合移相变压器和12脉波整流器，形成了一种新的大功率变流器拓扑结构。针对五电平H桥，采用载波移相控制策略，实现简单，能够使载波频率加倍，降低滤波器的体积和容量，提高系统效率。仿真和实验结果证实了所采用的拓扑及其控制策略的有效性和实用性，能够有效提高输入侧功率因数，并获得良好的输出波形。     

适用于电气化铁路的级联H桥型有源电力滤波器

电气化铁路谐波、无功等电能质量问题越来越受到广泛关注,现有的治理措施大多为无源补偿或带有复杂降压变压器的混合补偿,表现出动态补偿性能不能满足要求或补偿器体积庞大、结构复杂等缺点。为更好地解决电气化铁路电能质量问题,提出一种级联H桥型单相多电平有源电力滤波器,无需降压变压器即可直挂于27.5kV牵引网运行。针对牵引供电系统高压、大容量的需求,结合实测数据合理规划主电路拓扑结构和系统容量,构建完整的控制系统,并提出一种改进的适用于单相电路的谐波检测方法。基于PSCAD/EMTP搭建仿真模型,仿真结果表明主电路拓扑结构和控制策略的有效性。     

贯通式同相供电系统电能变换器的研究

研究了一种基于双PWM变换器技术的电能变换器方案,分析了电能变换器的结构和电能变换原理,针对其实现的功能和特点提出了相应的控制策略。仿真结果证明电能变换器的结构和控制策略是可行的。     

前言

近年来，随着智能电网、新能源发电的迅猛发展，尤其是分布式发电、用户需求侧电能质量控制等新技术的持续推进，电网供电电源、运行方式、拓扑结构及负荷特性均发生了巨大的技术变革，由此产生的电能质量问题也日益引起业界的广泛关注，成为研究热点。     

基于载波移相技术的电铁电能质量治理方案

针对现阶段电气化铁路的电能质量治理的现状提出在电气化铁路车站附近装设无功补偿装置对供电电能质量进行治理。提出了多重化SVG并联运行与高压电容器组配合使用的补偿方案,设计了SVG的控制策略,并在控制策略中引入了载波移相技术。应用MATLAB/SIMULINK软件进行了建模仿真,仿真结果表明本文所设计的方案能够很好地实现对车站附近的供电电能质量的治理,而且载波移相技术的应用,提高了电力电子器件的等效开关频率,减少了SVG输出电流的谐波含量。仿真验证了文中设计方案的可行性和控制效果,有效提高了牵引供电系统车站附近的供电质量和稳定性。     

基于Scott变压器供电的新型电能质量治理系统研究

针对Scott变压器供电系统牵引功率大、功率因数低、谐波和负序电流含量高等问题,提出了一种新型电能质量综合治理系统,分析了该系统的拓扑结构和工作原理,提出了适合该系统的负序和谐波检测方法及补偿策略,并仿真验证了该系统的有效性和优越性。     

新型贯通同相供电系统建模与运行特性分析

针对既有牵引供电系统所存在的以负序为主的电能质量问题以及不利于高速、重载铁路发展的电分相问题和系统效率利用问题,研究依托大功率电力电子器件的新型贯通同相牵引供电系统拓扑结构,以牵引供电系统、同相补偿装置以及牵引负荷为研究对象,构建新型贯通同相牵引供电系统数学模型,计算系统潮流分布,优化同相补偿装置容量配置。实例分析表明,上述模型能够正确反映新型贯通同相供电系统的运行特性,为新型贯通同相供电系统的工程应用提供了数据支撑。     

MMC-RPC的反推矢量控制策略

为解决传统牵引网中存在的负序、无功和谐波等电能质量问题,在模块化多电平换流器结构的铁路功率调节器(MMC-RPC)中,引入反推控制理论设计电流内环,以此替代传统双闭环电流内环,提出了一种适用于MMC-RPC的反推矢量控制策略.首先建立了 MMC-RPC数学模型;其次详细论述了反推矢量控制策略的原理及设计过程;最后以V/...     

基于PWM整流器的电动汽车充电机研制

设计了一种采用三相电压型PWM整流器主电路拓扑的电动汽车蓄电池充放电装置,主要对装置的系统构成及PWM整流器的控制策略进行分析研究。实验结果表明,该充电机动静态性能良好、网侧电流波形正弦化、功率因数高,可实现能量双向流动。     

基于Dd接线变压器及静止无功发生器的电气化铁路同相供电综合补偿方案

为解决电气化铁路以负序为主的电能质量问题,提出在牵引变电所设置基于Dd接线变压器及静止无功发生器的负序补偿装置的电气化铁路同相供电综合补偿方案,根据负序补偿装置的结构,将同相供电综合补偿方案分为2端口补偿模式和3端口补偿模式;通过定义无功补偿度和负序补偿度,构建2端口补偿模式和3端口补偿模式下的综合补偿数学模型,基于此定义最大无功补偿量,给出确定综合补偿方案的流程;针对不同补偿模式,提出相应的控制策略,并仿真验证综合补偿方案及控制策略的正确性和可行性。结果表明:综合补偿方案在实现公共连接点处负序综合补偿的同时,还能兼顾该处牵引负荷可能引起的谐波的补偿。     

基于MMC的同相供电有源补偿器

针对电气化铁路存在的负序、谐波和无功的电能质量问题以及机车过分相问题,提出一种基于模块化多电平变换器MMC(Modular Multilevel Converter)的新型同相牵引供电系统。其较传统的同相供电系统优势在于:使用目前高铁普遍采用的结构简单的V/V变压器替代结构复杂的平衡变压器;APC采用三相换流器替代单相背靠背换流器,可节省一相换流器桥臂;三相换流器采用MMC结构,可省去降压隔离变压器。同时提出相应的控制策略用于补偿机车负载的负序、谐波和无功。仿真验证了新型同相牵引供电系统的正确性和有效性。     

基于多电平变频器的有源电力滤波器

含独立电源的级联H桥多电平变频器具有每个H桥单元结构相同、易于实现模块化设计等优点，因而在无功补偿和有源电力滤波器等领域有广泛的应用前景。在并联有源电力滤波器（APF）系统中，由于直流侧不需要提供有功功率，可充分利用级联多电平变频器的优势及载波相移PWM技术良好的谐波传输特性。提出了一种基于多电平变流器的并联APF系统的电路拓扑结构，并在交直流控制策略和系统参数设计方面进行了分析。仿真和实验结果表明，此系统动态响应速度快、补偿性能良好，验证了理论分析的正确性和实验系统的可行性。     

轨道车辆三电平中点自平衡电路拓扑研究

在有轨电车超级电容供电系统中,作为充电装置的三电平直流变换器中储能电容存在有均压以及中点平衡问题,中点不平衡将导致装置的工作异常,严重的将引起直流变换器的损坏.对此,传统方法一般是通过电路拓扑结构及控制策略调节电力电子器件开关管占空比来解决.通过分析传统充电装置中三电平中点电位不平衡的原因,针对超级电容型轨道车辆充电系...     

基于三态滞环控制的电气化铁路电能质量治理装置

针对电气化铁路造成的电网无功、负序、谐波等电能质量问题,提出一种基于三态滞环调制方法的电能质量治理装置。文章基于平衡牵引变压器,通过对该调节器的基本结构和补偿原理的详细分析,提出装置的系统控制策略和三态滞环电流调制方法。PSCAD/EMTDC仿真和样机试验结果表明:三态滞环调制方法具有响应速度快、等效开关频率高、电流脉动小等优势,调节器能很好地解决牵引变电所电能质量问题。     

开关磁阻发电机在风力发电系统的应用

对开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,简称SRG)在风力发电系统的应用进行了分析研究,重点分析了适用于风电场合的功率变流器、拓扑结构及合适的控制策略。利用功率变流器励磁,SRG可运行在很宽的转速范围内,有良好的调速性能。SRG作为飞机的启动/发电装置在高转速运行区域已经得到了成功应用,但在低中速运行区域的研究尚处于起步阶段。为了能对SRG的控制策略进行优化设计,建立了SRG系统仿真模型,并通过改变参数对系统的特性进行了研究。