一种用于舰船电力系统电能质量控制的动态电压恢复器

文章介绍了舰船电力系统中为提高电能质量所使用的各种补偿技术及动态补偿方式，重点叙述了动态电压恢复（Dynamic Voltage Restorer-DVR）的发展及其技术前景，讨论比较多种实现DVR补偿电网电压各种关键技术。动态电压恢复器是一种定质电力装置，用于缓解电压的下陷或过冲等各种电压干扰，从而保证对电压敏感的负载的正常工作。     

船舶电力系统谐波电流检测方法研究

针对船舶电力系统在非理想状态下三相电压畸变和负载突变情况，结合现有研究，提出一种改进的基于平均值模块的谐波检测方法。采用低通滤波器（LPF）串联平均值模块的结构替代传统平均值模块，同时采用三相电压锁相电路替代传统的锁相电路，从而提高其检测精度。仿真试验结果表明，采用所设计的方法在三相电压畸变、负载突变情况下进行谐波检测能提高检测精度。     

基于模糊滑模变结构控制的动态电压恢复器控制策略

动态电压恢复器(DVR)是保障电力系统电能质量经济有效的可行方案。本文在研究动态电压恢复器的电网电压前馈控制加负载电压与电容电流双闭环反馈控制相结合的复合控制策略的基础上,分析反馈控制中传统PI控制以及模糊控制的不足。经过理论分析提出基于模糊滑模变结构的控制方法。仿真结果表明,该方法使DVR有良好的动静态性能,并且较为理想地消除了传统滑模变控制的抖动现象。     

动态电压恢复器复合控制策略研究*

动态电压恢复器（DVR）是保障电力系统电能质量经济有效的可行方案。论文在研究动态电压恢复器的电网电压前馈控制加负载电压与电容电流双闭环反馈控制相结合的复合控制策略的基础上,分析了反馈环节中基于滑模变结构的控制方法,虽然该方法使DVR有良好的动态性能以及负载适应性能,但稳态误差较大。考虑到重复控制的良好稳态性能,本文提出一种将滑模变结构与重复控制相结合的控制方法,仿真及实验结果表明该方法稳态误差小,有效地弥补了滑模变结构控制的不足。     

25 000 t化学品船货油泵变频驱动的谐波电压问题

大功率变频器是一种非线性负载,在电网中产生谐波电流,使电网电压波形畸变,干扰其它用电设备,本文阐述25 000 t化学品船控制电网电压波形畸变的计算和控制方法.     

一种基于FBD的改进谐波检测算法分析与研究

为了快速、准确地检测出钻井船供电系统中的基波和谐波电流,本文提出一种基于FBD的改进谐波检测算法。该算法利用移动窗算法取代传统FBD的低通滤波器(LPF),通过对正序电流畸变率和直流分量响应时间2个指标进行分析,验证改进FBD在谐波电流检测的速度和精度。为了验证改进的算法在钻井船电网工作状态下的效果,本文加入了动态负载验证改进FBD算法。利用Matlab在稳态和动态负载下对正序电流畸变率和直流分量响应时间分别进行仿真,根据实验结果分析,表明算法具有良好的动态响应、检测精度高、易实现等特点。最后用改进的FBD电流检测配合PR控制方式对钻井船复杂电力系统进行补偿,通过观察谐波电流畸变率可知谐波电流补偿的效果,验证了改进FBD的可行性。     

一种基于FBD的改进谐波检测算法分析与研究

为了快速、准确地检测出钻井船供电系统中的基波和谐波电流,本文提出一种基于FBD的改进谐波检测算法.该算法利用移动窗算法取代传统FBD的低通滤波器(LPF),通过对正序电流畸变率和直流分量响应时间2个指标进行分析,验证改进FBD在谐波电流检测的速度和精度.为了验证改进的算法在钻井船电网工作状态下的效果,本文加入了动态负载验证改进FBD算法.利用Matlab在稳态和动态负载下对正序电流畸变率和直流分量响应时间分别进行仿真,根据实验结果分析,表明算法具有良好的动态响应、检测精度高、易实现等特点.最后用改进的FBD电流检测配合PR控制方式对钻井船复杂电力系统进行补偿,通过观察谐波电流畸变率可知谐波电流补偿的效果,验证了改进FBD的可行性.     

不连续导电模式功率因数校正电路二次谐波的分析与抑制

基于Buck变换器的有源功率因数校正电路可直接实现功率因数校正和降压功能,但会在输出电压中产生较大的二次谐波电压,本文就两种降低二次谐波电压的方法-增大输出电压反馈的带宽和串联补偿技术进行了比较,结果表明串联补偿技术能够有效降低二次谐波电压,而且输入电流能够很好地跟踪输入电压且无畸变,保持较高的功率因数。     

基于瞬时无功功率理论谐波和无功电流检测的仿真研究

随着电力系统发展，对无功功率和谐波进行快速、动态补偿的需求越来越大，进行无功补偿和谐波抑制，实时、准确的测量和分析是至关重要的。因此要能准确、快速地从畸变的负载电流和电压中检测无功和各次谐波，就得采取适当的快速检测无功的方法。基于瞬时无功功率理论检测方法的成功应用，能较好地解决谐波电流和无功电流检测问题。     

船舶电网电能质量的数字测量系统研究

分析了船舶电网的特点和船舶电网电能质量参数,阐述了对船舶电网电压畸变进行测量的重要性,提出了将传统的船舶电网电压畸变的模拟式测量法改进为数字式测量法。同时设计了一种适合船舶应用的数字型电压谐波测量系统。该系统用于船舶电力推进物理仿真实验系统电压谐波畸变的测量后,其试验结果证明了该测量系统适用于船舶电网电能质量的参数测量。     

H桥级联型多电平动态电压恢复器的研究

H桥级联多电平结构的动态电压恢复器可以大大提高电压补偿容量.文中分析了三相三线制H桥级联型多电平动态电压恢复器的电路拓扑结构、电压补偿策略、PWM控制策略以及控制电路的实现.最后通过仿真验证了本文的设计方法.     

应用于风电场的D-STATCOM控制器设计

针对风电场存在的电压暂降等电压问题,采用配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)进行治理。介绍了应用于风电场的配电网静止同步补偿器的系统构成,提出了一种应用于风电场的D-STATCOM的控制器设计方案,给出了控制器的硬件和软件设计构成。同时,以DSP处理器为核心,提高了控制器的运算速度和控制精度。实验结果表明,本文提出的D-STATCOM的控制器设计方案,控制性能优良,实用性强,具有较好的工程应用前景。     

储能装置的投入对整流发电机突加负载时瞬时电压的影响

为了定量确定整流发电机突加负载时的瞬时电压变化与储能补偿功率之间的关系,提出了一种基于负载等效和曲线拟合的瞬时电压计算方法。该方法通过将整流发电机直流侧的突加负载折算到交流侧,并利用整流桥的电压特性,分别给出了空载突加和带载突加时的瞬时电压表达式；然后,将储能装置的投入等效为负电阻的形式进行功率补偿,通过计算得到瞬时电压与补偿功率之间的关系；最后,根据PSCAD仿真结果对理论计算进行曲线拟合,得到调整后的瞬时电压与补偿功率之间的关系,为下一步研究储能装置的优化配置提供了理论依据。     

船舶电力推进变频输出电压谐波抑制研究

根据船舶电力推进变频驱动的特点,提出了一种新型变频器输出混合有源正弦波滤波器,在变频器的输出侧接上一个LC基波串联谐振电路,使变频器的输出电压对基波呈现低电抗、对谐波呈现高阻抗;同时实时检测负载端电压,根据瞬时无功功率理论可直接检测出谐波电压波形,并通过变流器和串联变压器反馈一个与谐波电压幅值相等、相位相反的电压去抵消系统中剩余的谐波电压。阐述了新型变频器输出混合有源正弦波滤波器的结构和工作原理,分析了滤波器的谐波抑制原理,给出了滤波器的仿真结果及分析。仿真结果表明:此滤波器设计新颖、结构简单、可靠性高,在各种工况条件下都能得到优化的滤波效果,很好地改善变频器的输出电压波形。     

永磁发电机电压变化率的研究

本文列出了永磁发电机的负载特性计算方程,分析了永磁发电机的电压变化率与电机参数的关系,根据永磁同步发电机带感性负载运行时得到低电压调整率的条件,提出了通过合理设计电机参数来有效降低永磁发电机的电压变化率的方法,并自行设计了一台低电压变化率的永磁发电机。应用有限元法计算了电机的负载场,计算了电机参数和电压变化率,验证了设...     

含大功率脉冲性负荷的船舶供电系统设计及研究

脉冲性负荷是一种功率波动明显、频率切换频繁的负载,而船舶电力系统的容量和惯性较小,容易受到负荷波动的影响。本文首先根据雷达的种类、功率,及其运行特性和影响,将其进行分类并梳理出相应的解决思路,对功率波动周期和占空比都不确定的脉冲负荷雷达进行研究。由于柴油机的调速特性和发电机的调压特性都跟不上负荷频幅的波动,脉冲性负荷的工作会给船舶电力系统造成恶劣的影响,本文设计了一种含电容储能的脉冲性负荷供电系统,并完成储能电容参数的计算,结合柴油发电机组固有机械储能特性优化配置电容储能的容量。通过仿真验证了该供电系统在雷达多种典型工况下,直流母线电压的波动满足相关指标要求,网侧输入功率平滑稳定,且网侧电压谐波小于2%,满足负荷供电需求及舰船电网抗负载冲击的要求。研究结果对脉冲负载在舰船电力系统中的应用及其设计方面具有一定的指导意义和参考价值。     

零序电压综合不平衡度探讨

阐述了现行标准对电压不平衡度定义存在的问题,分析了现有谐波电压不平衡度算法不足,提出了非线性负载情况下零序电压不平衡度的计算方法,实验表明了零序综合电压不平衡度定义的必要性与正确性。     

柴油发电机组H_2励磁控制器的研究

船舶电力系统电压的稳定性主要取决于船舶电站同步发电机调压系统的电压响应特性.为了抑制负荷扰动的影响,提高同步发电机调压系统的动态性能,将H_2控制理论应用于同步发电机调压系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H_2控制问题.首先分别建立相复励装置和无刷励磁同步发电机的数学模型,然后建立采用H_2励磁控制器的同步发电机调压系统的数学模型.针对外部干扰和模型的不确定性,H_2励磁控制器的设计可以归结为混合灵敏度问题.在分析同步发电机模型不确定性的基础上,合理地选取加权函数,通过解Riccati方程,得到H_2励磁控制器.计算机仿真结果表明:设计的H_2励磁控制器,能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态性能和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统电压的稳定性.     

质子交换膜燃料电池动态响应特性的研究影响

本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFC）动态响应特性做了一系列研究实验,结果证明,PEMFC动态响应与电池负载类型、负载的加载方式有密切联系,同样的阶跃电流下,PEMFC加载纯阻性负载比加载纯感性负载响应时间更短,低调更低。同样的操作条件下,相对固定电流取电,固定电压的取电方式不会带来低调电压。     

电压暂降补偿系统中超级电容临界电压的确定

通过分析当超级电容器的等效串联内阻与负载阻值接近时直流升压电路的特点，推导出该电路的最大升压比表达式，从而确定系统能保证电网电压恒定工作的超级电容器两端的最低电压。最后用MATLAB／Simulink对模型进行仿真，验证了理论的正确性。