一、基于协调控制的电流互感器有源补偿方法(论文文献综述)
郭磊轩[1](2021)在《T型三电平电能质量综合治理装置研制》文中研究表明加快5G网络、大数据中心、新能源充电桩等新型基础设施建设是我国的重要战略目标,除此之外,光伏、风电等新能源发电在电网中渗透率逐步提高,且电力电子装置在电力系统中的所占比例越来越大,因此用电设备对电能质量的敏感程度提高,电能质量问题的危害日益严峻。电能质量综合治理装置可以用于补偿非线性负载及不平衡负载等导致的谐波电流、无功电流及不平衡电流,而T型三电平拓扑具有耐压性能高、开关管损耗低、输出纹波小等优点,因此,T型三电平电能质量综合治理装置具有实际应用价值。本文以T型三电平电能质量综合治理装置为研究对象,主要研究内容为:(1)阐述了电能质量问题的治理现状,归纳总结国内外电能质量治理的相关标准,并在此基础上对电能质量治理装置进行了产品调研,以便于确定本课题的研究重点与难点。(2)归纳总结了电能质量综合治理装置的输出滤波器的功能需求,从数学模型、传递函数和Bode图的角度详细对比L型、LCL型、LLCL型、LCL-LC型滤波器的特性,推导出LCL-LC型滤波器具有高频衰减快速和开关频率处陷波的特性;建立LCL-LC型滤波器的数学模型,针对其存在的谐振峰的特性,介绍了各种无源阻尼类型;详细分析了用于电能质量治理装置的LCL-LC型滤波器的特殊需求,并针对此需求提出了双直角坐标系下基于图形分析法的滤波器参数设计,分析了总电感量、电感比值、总电容量、电容比值等各个参数对滤波器外特定的影响,并根据样机性能需求进行了LCL-LC型滤波器的参数设计。(3)介绍了三电平的SVPWM调制具体过程,在此基础上从理论上分析T型三电平拓扑的中点电位不平衡的抑制措施;阐述了T型三电平拓扑的换流过程,分析了各个状态下电容电压与逆变器侧输出值,并在此基础上分析了T型三电平拓扑的优势以及固有的中点电位平衡问题的产生机理;选用基于时间因子分配法的中点电位平衡控制策略,并在Matlab/Simulink中进行了仿真验证。(4)建立T型三电平电能质量综合治理装置的数学模型,在此基础上,对谐波电流、无功电流和不平衡负载条件下电流补偿的三种控制目标进行针对性分析;采用基于αβ静止坐标系下谐波电流的抑制策略,采用VPI控制器对不平衡负载条件下电流补偿;针对补偿装置实时性要求高的原则,对控制器的参数设计、z域内离散化以及控制系统的延时性进行了研究并在Matlab/Simulink中进行了仿真验证。(5)阐述了硬件电路整体架构设计思路,包括控制电路设计、功率板电路与滤波板电路中PCB层叠设计与电路图设计。从工业装置角度介绍了LCL-LC型滤波器中电感设计、基于IPOSIM软件的开关器件选型、散热器设计以及整体装置硬件架构设计。最后,在Matlab/Simlulink仿真平台和本文搭建的实验平台上对谐波补偿、无功补偿及不平衡补偿等试验进行了仿真和实验,对装置的功能和控制策略的有效性进行了验证。
马瑞[2](2021)在《具有无功补偿功能的新型应急电源研究》文中研究指明在科技和经济日益发展的今天,工业、医疗、军事等领域都对电能供应及电能质量的要求大大增加。因此,众多应急电源设备和装置被不断开发和改进。应急电源的基本组件是由多个部件组成,如蓄电池组、逆变器、隔离变压器等。当市电断开,应急电源切换开关瞬间闭合,逆变器具有把蓄电池的电能传递给负载。待到市电恢复时,应急电源自动断开与负载的连接,整流器把市电电能整流成直流电给蓄电池充电,从而填补蓄电池所耗费的电能。在实际应用中,市电掉电的情况少之又少,而仅作为应急使用的电源其功能略显单一。本文应用了PWM脉冲宽度调制、信号采样等技术,通过在应急电源原有功能的基础上,增加了无功补偿的功能,使得应急电源除应急之外也可以作为对负载无功补偿的装置来使用,大大增加了应急电源使用的灵活性。本文在完成了具有无功补偿的新型应急电源的硬件架构搭建和软件设计流程之后,通过对设备的实际运行和输出电能质量的实时监测,表明了本文设计的具有无功补偿功能的新型应急电源既能够在市电掉电情况下作为备用电源来使用,也能够作为补偿装置对负载进行无功补偿。新型应急电源具备了传统应急电源所没有的经济和多元化等特点。
王祺[3](2020)在《复杂电网工况下LCL型并网变换器鲁棒性分析及优化控制》文中研究说明LCL型并网电力电子变换器因其体积小、成本低、性能优良等特点被广泛应用于工业领域和学术研究中。然而,我国光伏、风电为代表的新能源发电单元主要分布在西北地区,此部分发电单元离主干电网较远,处于电网的末梢,长距离的输电线路使得并网点呈薄弱化和复杂化,影响并网变换器的稳定运行。分布式并网的分散性、线路阻抗的不确定性、变压器漏抗等使并网点呈弱感性,非线性负荷及其他电力电子负荷使并网点电压包含大量背景谐波,线路参数不对称、单相负荷的投切、不平衡负载的使用使并网电压出现不平衡状况。如何在上述复杂电网工况下,保障并网变换器正常运行是新能源并网研究中亟待解决的问题,也是关键技术之一。本文立足于目前复杂电网工况的客观性,对LCL型并网变换系统对非理想并网点电压的适应性、鲁棒性、稳定性及优化控制等方面进行研究和探索。针对并网变换器本体,研究了数字控制和离散域模型导致的LCL变换器延时问题。基于变换器侧电流反馈(Inverter Current Feedback,ICF)、网侧电流反馈(Grid Current Feedback,GCF),对LCL型变换器的失稳及维稳问题进行再剖析。统筹考虑延时效应、并网点的薄弱性及不确定性、主电路参数的时变性等客观因素,对LCL型并网变换器的稳定性问题进行理论探索和归纳。针对弱电网情况下,并网变换器鲁棒性及适应性降低的问题,研究了改善、增强并网变换器正常运行时对弱电网的适应性和鲁棒性的方法。建立了传统单环有源阻尼策略间的阻抗模型,分析传统策略有效阻尼区的局限性;随后,考虑数字延迟和弱电网,提出了一种仅对并网电流进行采样的附加单位延时反馈鲁棒电流控制策略,采用该策略后,可缓解由延时效应导致的相位滞后并扩大有效阻尼区,且无需额外传感器即可实现有源阻尼。针对畸变电网情况下,变换器造成并网电能质量降低的问题,研究了提高变换器并网电流质量的方法。建立在畸变电网工况下,LCL拓扑各环路的阻抗模型,通过分析各阻抗模型的频域特性,指出传统电容电流作为谐波源的局限性,同时考虑数字控制延时效应,分析了电容电流作为控制回路时对系统稳定性的影响,进而提出一种抑制谐波电流的鲁棒性电流直接控制策略。针对不平衡电网情况下,并网变换器输出有功功率平均值降低的问题,研究了改善并网变换器鲁棒性、提升并网有功功率的方法。分析了不平衡工况下交直流侧谐波的交互影响,考虑变换器并网电流谐波、功率波动、直流侧电压波动等约束条件,绘制了在并网标准约束下变换器运行的鲁棒性区间,选取了满足约束条件下的鲁棒性最优点,进而提出一种提升变换器有功功率输出能力的优化控制策略。本文以LCL型并网变换器为研究对象,分别就弱电网、畸变电网、不平衡电网三种非理想电网工况对其引起的鲁棒性、适应性等问题进行分析和研究,通过提出对应方法和策略,缓解了上述复杂电网环境对并网变换器的不利影响,改善了并网变换器的运行特性和并网质量。通过搭建的硬件平台验证了所提策略的有效性和可行性。本课题的研究成果顺应可再生能源的发展趋势,提高了并网发电单元运行的灵活性和可靠性,提升了电力电子设备在电力系统中的应用价值,对我国可再生能源并网的研究中有一定的参考价值。
邵杰[4](2020)在《张东南变台区三相不平衡的研究与治理》文中指出渭南市配电网经过近几年的改造,年故障抢修量明显下降。但随着城区、城镇快速扩张,大量新增的三相用户内线布置不合理,用电习惯及时间存在较大差异,导致部分配变三相电流不平衡,甚至出现配变过负荷兼三相不平衡情况。这种情况下,配变出力降低、中性线电流大、三相电压相应升高或降低,造成电压不合格、接地引下线触电隐患、用户用电设备烧坏及配变烧坏等后果。因此,解决渭南市0.4kV配网三相负荷不平衡问题具有重要的现实意义。研究了渭南市张东南变三相不平衡现状。其中单相负荷占总用电负荷的81%,用电随机性和单相负荷的电气位置分布不理想,是造成张东南变三相电流不平衡的主要原因;三相不平衡越严重,线路和变压器的附加电能损失越严重,流过中线点的电流也增大,会造成附加的电压损失、变压器和用电设备发热严重等问题。因此对渭南市张东南变三相不平衡治理显得极为迫切和必要。给出了基于负荷补偿的SVG三相不平衡治理方案。方案能综合解决三相不平衡、功率因数低、谐波等问题,适用于对电能治理要求较高的线路,能更好的解决张东南变三相不平衡的问题。研究了负荷补偿法中SVG和SVC装置的工作特性以及优缺点;相比SVC,SVG无功补偿能力更强,响应速度快并具有滤波功能,且操作简单便于维护。仿真表明,经过SVG系统补偿后,可以有效治理张东南变0.4千伏配电网三相不平衡问题。对张东南变三相不平衡治理方案的实施效果进行了研究与分析。通过对变压器的电流数据研究,获得了需要补偿的不平衡电流,确定出安装SVG容量给出SVG的安装方式;统计分析渭南市张东南变配电网三相不平衡问题治理前后的数据表明,治理后全天平均三相不平衡度全部小于15%,渭南张东南变的三相不平衡问题得到了根本性的治理。
张鹏[5](2020)在《模拟光电式电流互感器频率特性分析》文中研究表明电力互感器作为连接电力网络一次设备和二次设备的关键纽带,在电力系统中被广泛应用,其传变性能对电力系统的稳定安全运行有着重要影响。随着电网的不断发展,电网的电压等级和容量不断增加,电磁式电流互感器已难以满足新一代电力系统自动化、数字化发展的需要。数字电子式互感器受制于采样率,其截止频率并不高,适应不了高频信号的测量工作。模拟光电式电流互感器通过将测量到的模拟电信号就地转换为模拟光信号进行传输,具有动态范围大、频带宽、抗干扰能力强、无需时间同步的独特优势。由于目前对模拟光电式电流互感器的频率特性缺乏系统的研究,其宽频优势没有得到充分显现。因此,建立模拟光电式电流互感器的模型,对其展开频率特性分析及应用研究具有重大的理论意义和实际应用价值。本文从模拟光电式电流互感器的组成和实现原理出发,对传感头和光路传输系统分别进行了建模,推导了相应单元的传递函数。通过仿真电路模型发现,模拟光电式电流互感器的截止频带可达到1MHz,即使对1MHz的高频行波信号也具有小于1μs的上升响应时间,该互感器对稳态及暂态信号都具有良好的传变特性,尤其在高频信号的传变上,其相较于数字光电式电流互感器具有独特优势。为了验证建模和仿真的准确性,试制了模拟光电式电流互感器实物样机,并对该样机的稳态信号和暂态信号传变情况分别进行了测试。通过分析实测数据,得出了模拟光电式电流互感器确有1MHz的带宽,幅值误差和相角误差均满足电子式互感器的要求,尤其在高频信号测量方面表现较高的精准度,验证了建模的准确性。最后,将该互感器用在小电流单相接地故障选线上,根据该互感器所测信号进行选线表现出较高的准确度,证明了该类互感器的工程应用价值。
赵东争[6](2020)在《低压配电网三电平有源电力滤波器控制算法优化研究》文中指出低压配电网为工业、居民以及农网供电,负荷多种多样且波动大,存在着较为严重的谐波污染、三相不平衡和无功负荷大等电能质量问题。因此,低压配电网需要合适的补偿治理方案对其进行处理。采用三相PWM逆变器进行补偿具有补偿精度高、响应速度快、无极补偿、体积小、安装管理方便等特点。目前,三相PWM逆变器成为对低压配电网谐波、三相不平衡和无功补偿的主要手段。首先,对T型三电平逆变器的补偿装置主电路拓扑的运行原理进行了分析并在abc坐标系下建立了数学模型。通过分析T型三电平各个开关状态,给出了一种用于T型三电平三相四线制三桥臂的PWM调制算法。对直流侧中性点电压控制与直流总电压控制分别建立了模型,确定了 PI控制算法参数取值的稳定范围,以及使电压外环工作在临界阻尼从而具有较快的响应速度与较小的超调量,对PI控制参数进行定量优化。通过MATLAB仿真结果证明,该PWM调制算法能有效对输出电压进行调制,直流电压外环算法能使暂态响应过程时间更短,超调量更小。其次,为对dq坐标系下设计合理的滤波算法,首先对abc坐标系到基波dq0坐标系下各个频率分量的映射关系进行了分析。对传统指令电流检测算法的不足进行了分析,根据传统电流检测算法有以下4个问题:控制精度与响应速度兼顾问题、未考虑实际控制过程的各个延迟导致的相位滞后、未考虑指令电流提取算法的暂态响应过程以及未考虑限幅与优先补偿,因此无法应用到实际工程,本文对此逐一进行了改进与优化,提出了一种结合截断限幅、比例限幅与优先补偿的指令电流检测优化算法。搭建相应的MATLAB仿真平台对提出的指令电流检测算法进行了对比验证,证明了优化后的指令电流检测算法的有效性。最后,在电流内环的控制算法上,针对传统预测无差拍控制存在的延迟,设计了即时采样与预测无差拍重复控制结合的控制器进行优化,通过分析发现,优化后的算法相对于传统的预测无差拍重复控制具有更好的控制精度与稳定裕度。针对控制算法频率固定性,本文在锁相环加入闭环频率反馈并调整整体算法参数实现了频率的自适应性。在此基础上搭建了额定功率1OkVA的T型三电平逆变器实物实验平台,进行了各种负载补偿实验。实验结果有效验证了控制算法的正确性。
蒋啸南[7](2019)在《有源配电网智能综合调压策略研究》文中进行了进一步梳理随着能源需求的不断增加,分布式发电(Distributed Generation,DG)由于其能缓解能源紧张的趋势且对环境没有污染,大量DG接入电网已成为必然趋势。随着DG渗透率逐渐增大,其将带来更复杂的日负载变化率与电压分布,对传统配电网电压调节提出了新的挑战。针对以上问题,本文采用理论分析与仿真分析相结合的方法,以有源配电网电压特性分析为理论支撑,根据控制层面和时间尺度的不同,分别对基于线路压降补偿控制(Line Drop Compensation,LDC)的调压策略、分区协调电压控制策略、多时段电压优化策略进行了研究。论文具体开展的工作及主要研究成果如下:针对含DG的配电网,研究了 DG不同接入位置和渗透率对配电网电压的影响,并基于OpenDSS进行仿真验证,得到了有源配电网中潮流和电压分布规律,为后文仿真算例中DG和无功补偿的配置提供了参考。以控制目标节点电压为目的,对基于LDC控制的调压策略进行了研究。在对其控制原理和参数整定研究的基础上,分析了 DG接入对LDC控制的影响。在OpenDSS中搭建了 IEEE13节点仿真模型,通过仿真验证了 LDC参数的整定过程,以及LDC控制调压精度有限、受DG影响而失效的局限性。进一步强调了对有源配电网调压策略研究的必要性。以控制区域电压和短时间尺度电压校正为目的,结合二级电压控制理论,本文提出了一种基于模糊C均值聚类(FCM)分区的协调电压控制策略,实现了对电压就地快速调控。该策略基于电压-无功灵敏度分析和FCM将配电网划分为若干个自治调压区域,充分利用配电网中响应速度较快的调压资源,通过区内无功补偿自治调节和基于模糊控制的调压器统筹调控,实现了分层分区的分布式电压控制。以全局电压控制和长时间尺度电压优化为目的,结合三级电压控制理论,对多时段电压优化策略进行了研究。该策略在对负荷及DG日前出力预测较为准确的前提下,以减小网损、电压偏差及设备动作次数为目标,建立了含DG的配电网多时段电压优化数学模型,并提出了一种两阶段求解方法,采用改进的NSGA2算法和多属性模糊决策进行求解,最终求得综合效果最优的全局电压优化输出方案。
王小君[8](2004)在《宽量程电流互感器理论及实用化方法》文中认为本文对电流互感器进行了深入研究,查阅了大量相关资料,针对目前电力系统中某些负荷点变化范围较大,现有互感器不能满足计量要求的情况,进行宽量程电流互感器有源补偿方法的研究。围绕这一工作核心,作者完成了以下几项工作: (1)以实现宽量程电流互感器为目标,提出了基于Bang-Bang控制的有源补偿方法,采用双级电流互感器,将复杂的状态控制分量转化为偏差控制,该方法结构简单,调试方便,有源补偿器输出电流小,可以将0.2级的电流互感器经过补偿后提高到一次电流从额定值的2%变化到120%时,测量误差不超过一次电流额定值100%时准确度为0.1级的测量标准。 (2)针对电流系统中大量运行的0.5级电流互感器,利用物理相似原理在互感器二次构造相似电流互感器,提出基于Bang-Bang控制的相似激磁电流提取方法,能够最大程度的提取相似激磁电流。该方法对工频情况下由激磁电流造成的互感器误差有良好法的补偿效果。 (3)针对电力系统中大部分互感器都采用了匝数补偿的特点,分析了匝数补偿的特点,采用了反匝数补偿方法,以抵消匝数补偿对电流互感器误差特性的影响,恢复电流互感器原有误差特性,确保基于物理相似原理有源补偿方法的补偿效果。 (4)根据相似补偿方法和反匝数补偿方法的共同点,采用了电流互感器的综合有源补偿方法,使得基于物理相似原理的有源补偿法应用范围更广,并在理论上通过对综合补偿方法的误差分析,证明了综合补偿方法的可行性。通过分析相似电流补偿和反匝数补偿的特点,对电流互感器的比差和角差进行了协调控制,补偿效果明显。在实验中将准确度为2级的电流互感器经过补偿以后一次电流从额定值的5%变化到120%时,电流互感器的测量误差不超过一次电流额定值100%时准确度为0.2级的测量标准。
黄海燕[9](2003)在《基于协调控制的电流互感器有源补偿方法》文中提出为了使经常工作于宽量程电流的电流互感器始终获得较小误差的输出电流,也就是让它具有稳定的低误差等级。在前辈们的研究成果的基础上,提出了一种新型的电流互感器误差有源补偿方法。这种方法将电流互感器的相位调整和幅值调整结合到一起,进行协调控制,运用模拟原理,并采用运算放大器,场效应管等电子器件实现了电流互感器的误差补偿。在相位调整时所运用的移相器是由普通运算发大器构成的移相器改造成的压控移相器。这种移相器的设计可以很好的将误差转化为相移量。该补偿装置适用于宽量程的测量。
张鹏宇[10](2020)在《基于阻抗调节的输电线路在线取能方法研究》文中进行了进一步梳理随着我国电力工业的不断发展,电网覆盖范围日益增大。为确保电力系统的安全稳定运行就必须广泛使用各种在线监测装置对输电线路进行实时监测,然而供能问题制约高压输电线路在线实时监测设备的广泛应用。传统的电流互感器(CT)取能方法存在取能功率小、启动电流大、无法在母线电流变化范围大的情况下使用等问题。为此本文提出了基于阻抗调节的输电线路在线取能方法。利用以铁基纳米晶为材料的开合式铁芯来降低取能电路的最小启动电流,利用单相PWM整流电路来调节阻抗使取能电流互感器提取出更多能量在母线电流较小时达到最大功率输出;在母线电流较大时抑制铁芯的磁饱和,使其可以在更宽范围的母线电流下输出稳定功率。本文首先对电流互感器的取能原理进行分析,建立了基于阻抗调节的输电线路取能方法的数学模型,对影响电流互感器输出功率的参数进行了分析计算,并对其进行了优化设计。之后分析了用于取能的单相整流电路及其调制方法,选择了能够四象限运行的单相单极型电压源型整流器(VSR)整流电路来实现阻抗调节的功能,可以在母线电流较小时与铁芯励磁电感发生并联谐振达到最大功率输出;在母线电流较大时抑制铁芯的磁饱和输出稳定功率。同时设计了单相PWM整流器的控制策略,分析并设计了二阶陷波器来抑制其谐波。最后,设计了硬件实验电路,并通过dSPACE实验平台验证了本文提出的取能方法的正确性与有效性。实验结果表明,在同等条件下基于阻抗调节的输电线路在线取能方法与传统的电流互感器取能方式相比,可以在母线电流较小时输出更大的功率,在母线电流较大时可以抑制铁芯的磁饱和现象,进而可以使取能系统在更大范围的母线电流变化下实现稳定功率输出。经实验验证本文所提方法可以在较大的母线电流变化范围内为直流负载提供稳定的20 V输出电压、9 W输出功率。
二、基于协调控制的电流互感器有源补偿方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于协调控制的电流互感器有源补偿方法(论文提纲范文)
(1)T型三电平电能质量综合治理装置研制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 电能质量问题 |
1.1.2 电能质量治理措施 |
1.2 电能质量治理相关标准 |
1.3 电能质量治理装置产品调研 |
1.4 本文主要内容 |
第2章 T型三电平电能质量综合治理装置滤波器设计 |
2.1 LCL-LC滤波器拓扑发展 |
2.2 输出滤波器设计 |
2.2.1 LCL-LC型滤波器的LCL等效模型 |
2.2.2 LCL-LC滤波器各参数约束条件 |
2.2.3 LCL-LC滤波器的设计实例 |
2.3 LCL-LC滤波器无源阻尼分析 |
2.4 小结 |
第3章 T型三电平电能质量综合治理装置主电路分析 |
3.1 T型三电平拓扑工作原理 |
3.2 三电平SVPWM调制 |
3.3 中点电位不平衡抑制策略 |
3.3.1 中点电位不平衡原因及危害 |
3.3.2 中点电位不平衡抑制方法 |
3.4 仿真验证 |
3.5 小结 |
第4章 T型三电平电能质量综合治理装置控制策略 |
4.1 装置数学模型推导 |
4.2 装置控制策略分析 |
4.2.1 直流侧电容母线电压控制 |
4.2.2 不平衡电流补偿策略 |
4.2.3 谐波电流补偿策略 |
4.2.4 VPI控制器的参数设计 |
4.2.5 整体控制策略 |
4.3 仿真结果 |
4.4 小结 |
第5章 装置搭建与实验 |
5.1 硬件电路设计 |
5.1.1 控制电路设计 |
5.1.2 开关器件选型 |
5.1.3 驱动电路设计 |
5.1.4 散热器设计 |
5.1.5 滤波器电感设计 |
5.1.6 直流侧母线电压设计 |
5.1.7 直流侧电容设计 |
5.1.8 电路板PCB层叠设计 |
5.1.9 装置整体结构 |
5.2 控制系统设计 |
5.2.1 装置延时特性分析 |
5.2.2 控制系统整体架构 |
5.3 实验验证 |
5.3.1 硬件A/D采样测试 |
5.3.2 软件A/D采样测试 |
5.3.3 SVPWM发波测试 |
5.3.4 直流母线电压测试 |
5.3.5 谐波补偿实验 |
5.3.6 不平衡条件下谐波补偿实验 |
5.3.7 不平衡条件综合补偿实验 |
5.3.8 切载实验 |
5.3.9 不同开关频率下补偿实验对比 |
5.3.10 T型三电平中点电位不平衡抑制实验 |
5.4 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录A:全文符号及术语 |
附录B:三相RC不可控整流负载 |
附录C:不同开关频率(5kHz~20kHz)实验波形 |
在校期间的研究成果 |
致谢 |
(2)具有无功补偿功能的新型应急电源研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 应急电源的国内外发展背景 |
1.2 应急电源技术需求 |
1.3 应急电源工作原理 |
1.4 应急电源广泛的应用领域 |
1.5 基于EPS应急电源增加无功补偿功能的进一步改进 |
1.5.1 无功功率的危害及无功补偿的作用 |
1.5.2 具有无功补偿功能的EPS改进后的对比 |
1.6 课题研究主要内容 |
第二章 具有无功补偿功能的新型应急电源 |
2.1 主电路设计 |
2.2 新型应急电源的逆变技术研究 |
2.3 新型应急电源的整流/充电技术研究 |
2.3.1 整流/充电电路工作原理 |
2.3.2 加续流二极管的整流/充电电路工作原理 |
2.4 新型应急电源的无功补偿技术研究 |
2.5 PWM脉冲宽度调制技术 |
2.5.1 PWM脉冲宽度调制原理 |
2.5.2 PWM调制优点及应用 |
2.5.3 PWM 调制的几种控制方法 |
第三章 硬件系统设计 |
3.1 DSP核心板控制设计 |
3.1.1 核心控制器TMS320F28335 的选用 |
3.1.2 PWM模块的结构及组成单元 |
3.2 F28335 供电电路设计 |
3.3 功率模块设计 |
3.3.1 智能功率模块IPM的优点 |
3.3.2 IPM的结构 |
3.4 驱动电源模块 |
3.5 电压及电流采样电路设计 |
3.5.1 交流电流互感器 |
3.5.2 交流电压互感器 |
3.5.3 直流电压传感器 |
3.6 运算放大电路设计 |
第四章 控制方法及软件设计 |
4.1 PWM脉冲输出控制 |
4.1.1 ePWM的周期和频率计算 |
4.1.2 ePWM死区延时设置 |
4.1.3 PWM输出子程序流程图 |
4.2 A/D采样控制算法子程序设计 |
4.3 应急/补偿模式的控制策略设计 |
第五章 实验数据波形图像分析 |
5.1 逆变器输出电能特性分析 |
5.1.1 应急模式下输出特性 |
5.1.2 无功补偿模式下输出特性 |
5.2 新型应急电源装置的模型展示 |
第六章 总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间出版或发表的论着、论文 |
致谢 |
(3)复杂电网工况下LCL型并网变换器鲁棒性分析及优化控制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 并网变换系统的基本构成与分类 |
1.2.1 并网变换器拓扑结构 |
1.2.2 交流侧滤波结构 |
1.3 复杂电网情况下并网变换系统的研究现状 |
1.3.1 弱电网情况下改善并网变换器鲁棒性控制方法 |
1.3.2 畸变电网情况下并网变换器输出电流谐波抑制方法 |
1.3.3 不平衡电网情况下并网变换器限流控制方法 |
1.4 本文主要研究内容及创新点 |
1.4.1 本文主要研究内容 |
1.4.2 本文主要创新点 |
第二章 LCL型并网变换器控制技术与稳定性研究 |
2.1 引言 |
2.2 LCL型变换器稳定性分析及控制方法 |
2.2.1 LCL型变换器电路结构及工作原理 |
2.2.2 LCL型变换器的电流传输特性 |
2.2.3 LCL型变换器的控制策略 |
2.3 数字延时效应及其数学模型 |
2.3.1 数字延时机理 |
2.3.2 考虑数字延时效应的变换器数学模型 |
2.4 对LCL型变换器阻尼策略和控制方法的再认识 |
2.5 本章小结 |
第三章 弱电网下并网变换器稳定性分析及鲁棒电流控制策略 |
3.1 引言 |
3.2 弱电网与并网变换器的交互影响 |
3.3 基于高通滤波阻尼的鲁棒电流控制策略 |
3.3.1 基于GCF的高通滤波阻尼方法可行性分析 |
3.3.2 单位延时反馈策略 |
3.4 仿真及分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 畸变电网下并网变换器环路阻抗分析及直接电流控制 |
4.1 引言 |
4.2 并网变换器输出阻抗与控制器的物理本质 |
4.2.1 并网变换器输出阻抗 |
4.2.2 计及电流控制器的变换器物理模型 |
4.3 畸变电网情况下变换器多环路阻抗模型分析 |
4.4 直接谐波电流控制策略 |
4.4.1 谐波源为电容电流时谐波抑制策略 |
4.4.2 谐波源为变换器侧电流时谐波抑制策略 |
4.5 仿真及分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 不平衡电网下并网变换器运行韧性分析及优化控制 |
5.1 引言 |
5.2 不平衡电网工况下并网变换器数学模型 |
5.2.1 电网不平衡时LCL型变换器数学模型 |
5.2.2 不同控制目标的统一模型 |
5.3 不平衡电网工况下并网变换器限流策略 |
5.3.1 传统控制策略中的限流现象 |
5.3.2 限流原理及限流保护策略 |
5.4 不平衡电网工况下并网变换器交直流侧谐波耦合机理 |
5.4.1 并网变换器动态相量模型 |
5.4.2 并网变换器交直流侧谐波动态交互影响分析 |
5.5 并网变换器的韧性分析及优化控制 |
5.5.1 功率波动及并网电流约束条件 |
5.5.2 基于约束条件的并网变换器的韧性分析 |
5.5.3 韧性优化策略的实现方式 |
5.6 仿真及分析 |
5.6.1 电网电压不平衡工况下并网变换器限流策略 |
5.6.2 电网电压不平衡工况下并网变换器韧性优化控制策略 |
5.7 本章小结 |
第六章 硬件平台搭建与实验验证 |
6.1 引言 |
6.2 系统实验平台 |
6.3 硬件平台搭建 |
6.3.1 主电路系统 |
6.3.2 采样系统 |
6.3.3 控制系统 |
6.4 实验验证 |
6.4.1 弱电网下并网变换器有效阻尼区拓宽策略验证 |
6.4.2 畸变电网下并网变换器直接电流谐波抑制策略验证 |
6.4.3 不平衡电网下并网变换器韧性性能改善优化控制策略验证 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 本文研究工作总结 |
7.2 未来工作展望 |
附录 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研成果 |
致谢 |
(4)张东南变台区三相不平衡的研究与治理(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的主要研究工作 |
2 渭南市张东南变台区三相不平衡现状及分析 |
2.1 渭南市张东南变台区概况及三相不平衡现状 |
2.1.1 张东南变台区概况 |
2.1.2 张东南变台区三相不平衡现状及原因分析 |
2.2 渭南市张东南变三相不平衡的危害研究 |
2.2.1 对线路和变压器电能损耗影响 |
2.2.2 对电压质量的影响 |
2.2.3 对电网设备的安全运行影响 |
2.2.4 对变压器出力影响 |
2.3 小结 |
3 张东南变三相不平衡治理方案 |
3.1 引言 |
3.2 三相不平衡治理方法的选择 |
3.2.1 相序平衡方法分析 |
3.2.2 负荷补偿方法分析 |
3.2.3 基于瞬时功率理论的补偿算法 |
3.2.4 张东南变三相不平衡治理方法 |
3.3 基于负荷补偿SVG与 SVC补偿装置分析 |
3.3.1 静止无功补偿器(SVC) |
3.3.2 有源功率装置(SVG) |
3.3.3 SVG与 SVC的补偿效果仿真对比分析 |
3.4 张东南变台区三相不平衡采用SVG的可行性 |
3.5 基于负荷补偿的SVG三相不平衡治理方案及仿真 |
3.5.1 三相不平衡治理方案 |
3.5.2 三相不平衡治理方仿真试验 |
3.6 本章小结 |
4 治理方案实施与效果分析 |
4.1 SVG的容量选取原则 |
4.2 SVG的安装 |
4.2.1 安装位置及安装方式 |
4.2.2 电气安装 |
4.3 三相平衡治理效果分析 |
4.3.1 治理前统计数据 |
4.3.2 治理后统计数据及效果 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(5)模拟光电式电流互感器频率特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 模拟光电式ECT工作原理 |
1.4 本文的主要贡献与创新 |
1.5 论文内容及章节安排 |
第二章 传感头原理及频率特性分析 |
2.1 有源电子式电流互感器传感头介绍 |
2.1.1 LPCT传感头 |
2.1.2 罗氏线圈传感头 |
2.2 罗氏线圈建模 |
2.2.1 罗氏线圈集中参数建模 |
2.2.2 罗氏线圈分布参数建模 |
2.2.3 罗氏线圈参数模型对比 |
2.3 罗氏线圈参数计算及工作状态 |
2.3.1 电气参数计算 |
2.3.2 罗氏线圈工作状态 |
2.4 预处理单元建模及仿真 |
2.4.1 放大电路 |
2.4.2 积分电路 |
2.4.3 滤波电路 |
2.5 传感头整体频率特性 |
2.5.1 稳态信号传变 |
2.5.2 暂态信号传变 |
2.6 小结 |
第三章 传输光路频率特性分析 |
3.1 电光转换 |
3.1.1 运放频带限制分析 |
3.1.2 LED频率响应分析 |
3.2 光纤传输 |
3.2.1 吸收损耗 |
3.2.2 色散损耗 |
3.2.3 光纤整体损耗 |
3.2.4 相位延迟 |
3.3 光电转换 |
3.3.1 光电二极管频率特性分析 |
3.3.2 运放频带限制分析 |
3.3.3 寄生电容频率限制分析 |
3.3.4 相位补偿的频率限制分析 |
3.4 光路传输系统的传变特性测试 |
3.4.1 稳态信号传变测试 |
3.4.2 暂态信号传变测试 |
3.4.3 误差分析 |
3.5 小结 |
第四章 模拟光电式电流互感器的频率特性分析及应用 |
4.1 取能电源设计 |
4.1.1 自适应取能电源控制原理 |
4.1.2 电路实现及性能测试 |
4.2 试验平台搭建 |
4.2.1 硬件部分 |
4.2.2 软件部分 |
4.3 模拟光电式ECT频率特性分析 |
4.3.1 整体特性分析 |
4.3.2 稳态信号传变 |
4.3.3 暂态信号传变 |
4.3.4 测试数据分析 |
4.4 模拟光电式ECT在小电流单相接地故障选线中的应用 |
4.4.1 小电流接地故障选线原理 |
4.4.2 小电流接地故障选线应用与分析 |
4.5 小结 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
附录 |
在读期间发表的论文和专利情况 |
在读期间参与的科研项目情况 |
致谢 |
(6)低压配电网三电平有源电力滤波器控制算法优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.1.1 谐波污染、三相不平衡、功率因数低产生的原因和危害 |
1.1.2 本课题的研究意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 三相四线制三电平系统主电路拓扑的研究现状 |
1.2.2 T型三电平拓扑的PWM调制算法以及直流电压外环研究现状 |
1.2.3 指令电流提取方法的研究现状 |
1.2.4 电流内环控制策略的研究现状 |
1.3 本文的主要工作 |
第2章 T型三电平PWM算法以及直流电压外环优化 |
2.1 引言 |
2.2 T型三电平补偿装置主电路拓扑数学模型的建立 |
2.3 T型三电平三相四线制拓扑的PWM调制算法 |
2.4 考虑直流中性点电压调节的控制参数优化 |
2.4.1 直流中性点电压控制传递函数的建立 |
2.4.2 直流中性点电压PI控制参数的优化 |
2.5 考虑直流总电压调节的控制参数优化 |
2.6 T型三电平拓扑以及电压外环仿真 |
2.7 本章小结 |
第3章 指令电流检测算法优化 |
3.1 引言 |
3.2 dq0坐标系与abc坐标系下谐波电流频率映射 |
3.3 传统的指令电流检测算法 |
3.4 超前预测与快速滤波的指令电流检测算法 |
3.5 限幅策略与优先补偿的指令电流检测算法优化 |
3.5.1 指令电流检测算法优化 |
3.5.2 基于指令电流检测算法的限幅技术和优先补偿策略 |
3.6 MATLAB仿真验证 |
3.7 本章小结 |
第4章 频率自适应预测无差拍重复控制优化算法 |
4.1 引言 |
4.2 预测无差拍重复控制优化算法 |
4.2.1 传统预测无差拍控制 |
4.2.2 优化的预测无差拍控制 |
4.2.3 结合预测无差拍和重复控制的精度优化 |
4.3 整体控制算法的频率自适应分析 |
4.4 物理实验验证 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(7)有源配电网智能综合调压策略研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1. 课题研究背景及意义 |
1.2. 国内外电压控制策略研究现状 |
1.3. 电压优化算法研究现状 |
1.4. 本文主要工作 |
2 基于OpenDSS的有源配电网电压特性分析 |
2.1. OpenDSS软件介绍 |
2.2. 基于OpenDSS的有源配电网潮流计算 |
2.3. 含分布式电源的配电网电压特性分析 |
2.3.1. 理论分析 |
2.3.2. 仿真分析 |
2.4. 本章小结 |
3 基于LDC控制的调压策略 |
3.1. LDC控制原理 |
3.2. LDC关键参数 |
3.2.1. 线路基准值选取 |
3.2.2. 补偿电路基准值选取 |
3.2.3. 补偿电路R、X参数设置 |
3.2.4. 死区控制带宽与时间延迟设置 |
3.2.5. LDC控制参数整定顺序 |
3.3. LDC控制的局限性 |
3.4. 算例分析 |
3.5. 本章小结 |
4 有源配电网分区协调电压控制策略 |
4.1. 有源配电网调压方式 |
4.2. 基于分区协调控制的电压调节策略 |
4.2.1. 分区协调电压控制总体方案 |
4.2.2. 灵敏度分析 |
4.2.3. 调压区域划分 |
4.2.4. 区域内自治调压策略 |
4.2.5. 调压器协调配合调压策略 |
4.3. 算例分析 |
4.4. 本章小结 |
5 含分布式电源的配电网多时段电压优化 |
5.1. 配电网多时段电压优化总体方案 |
5.2. 配电网多时段电压优化数学模型 |
5.2.1. 一阶段优化模型 |
5.2.2. 二阶段决策模型 |
5.3. 模型求解 |
5.3.1. NSGA2算法原理 |
5.3.2. NSGA2算法的改进 |
5.3.3. 配电网多时段电压优化模型求解步骤 |
5.4. 算例分析 |
5.5. 不同调压策略的对比分析 |
5.6. 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1. 总结 |
6.2. 展望 |
参考文献 |
附录A |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)宽量程电流互感器理论及实用化方法(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 背景和意义 |
1.2 有关方面的研究现状 |
1.3 本文的主要工作 |
第二章 电流互感器的误差分析及其补偿方法概述 |
2.1 引言 |
2.2 电流互感器的误差分析 |
2.3 电流互感器误差补偿方法 |
2.3.1 无源补偿法 |
2.3.2 有源补偿法 |
2.4 电流互感器的校验 |
2.5 小结 |
第三章 基于Bang-Bang控制的宽量程电流互感器 |
3.1 引言 |
3.2 磁动势补偿零磁通电流互感器原理和状态反馈模型 |
3.3 基于BANG-BANG控制宽量程电流互感器 |
3.3.1 Bang-Bang控制原理 |
3.3.2 基于Bang-Bang控制的电流互感器结构 |
3.3.3 基于Bang-Bang控制的电流互感器工作原理 |
3.3.4 基于Bang-Bang控制的电流互感器整体电路图 |
3.4 基于BANG-BANG控制宽量程电流互感器误差分析 |
3.5 基于BANG-BANG控制宽量程电流互感器实验分析 |
3.6 小结 |
第四章 基于物理相似原理的电流互感器实用化补偿方法 |
4.1 引言 |
4.2 基于相似原理电流互感器补偿激磁电流补偿方法 |
4.2.1 基于相似原理电流互感器补偿激磁电流补偿原理 |
4.2.2 相似电流互感器激磁电流补偿方法 |
4.2.3 相似激磁电流的提取 |
4.2.4 铁芯相似程度对补偿效果的影响 |
4.3 反匝数补偿法 |
4.3.1 反匝数补偿特点 |
4.3.2 反匝数补偿电流的提取 |
4.3.3 反匝数补偿原理 |
4.4 电流互感器综合有源补偿法 |
4.4.1 激磁电流有源补偿和反匝数有源补偿的共同点 |
4.4.2 综合补偿系统的构成 |
4.4.3 综合补偿系统的协调控制 |
4.4.4 综合有源补偿方法的误差分析 |
4.5 实验结果及分析 |
4.6 小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
硕士期间发表论文 |
致谢 |
(9)基于协调控制的电流互感器有源补偿方法(论文提纲范文)
提要 |
英文提要 |
引言 |
第一章 电流互感器工作原理 |
1.1 电流互感器的用途 |
1.2 工作原理 |
1.3 电流互感器矢量图 |
第二章 电流互感器误差原理 |
2.1 电流互感器的误差产生 |
2.2 影响电流互感器误差的因素 |
2.3 简介减少电流互感器误差的方法及优缺点 |
第三章 自适应协调控制原理 |
3.1 协调控制 |
3.2 自适应控制 |
第四章 电流互感器的设计 |
4.1 原理 |
4.2 向量图及公式推导 |
4.3 模块 |
4.4 等效电路图及传递函数 |
4.5 误差有源补偿电流互感器的逻辑电路及原理 |
4.5.1 相角调整部分电路逻辑及基本思想 |
4.5.2 完整逻辑电路原理 |
4.5.3 各元件结构图及简介 |
第五章 试验结果 |
第六章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
(10)基于阻抗调节的输电线路在线取能方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 高压线路在线监测设备现有供能方式 |
1.2.1 太阳能供能 |
1.2.2 激光供能 |
1.2.3 电容分压式取能 |
1.2.4 电流互感器取能 |
1.3 电流互感器取能的研究现状 |
1.3.1 电流互感器取能研究进展 |
1.3.2 电流互感器取能存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 电流互感器取能原理分析 |
2.1 电流互感器取能基本原理分析 |
2.2 基于阻抗调节的电流互感器取能功率分析 |
2.2.1 电流互感器输出功率与负载电阻关系 |
2.2.2 电流互感器二次侧输出电压与电阻的关系 |
2.2.3 取能CT线圈匝数的影响 |
2.3 取能CT铁芯选型 |
2.3.1 取能CT铁芯材料的选择 |
2.3.2 取能CT铁芯气隙的影响 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于取能CT的整流电路设计 |
3.1 无源整流电路 |
3.2 半有源整流电路 |
3.3 全有源整流电路 |
3.4 单相PWM整流器原理 |
3.5 单相PWM整流器调制方法 |
3.5.1 单极性调制 |
3.5.2 双极性调制 |
3.6 单相VSR的数学模型 |
3.7 本章小结 |
第4章 单相PWM整流器控制策略 |
4.1 单相PWM整流器控制设计 |
4.2 比例谐振控制器 |
4.3 单相VSR整流器谐波分析 |
4.3.1 直流电容二次纹波分析 |
4.3.2 单相VSR交流侧三次谐波产生原因及抑制方式 |
4.3.3 二阶陷波器设计 |
4.4 单相PWM整流器功率因数调节 |
4.5 本章小结 |
第5章 实验设计及验证 |
5.1 实验平台的搭建 |
5.1.1 主电路的构成 |
5.2 采样电路及调理电路 |
5.3 实验控制电路 |
5.4 实验结果与分析 |
5.4.1 模拟容性感性负载 |
5.4.2 基于可调电子负载的取能CT与传统CT的取能对比 |
5.4.3 一次侧电流较大时取能CT的取能效果 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者在攻读硕士学位期间的研究成果 |
致谢 |
四、基于协调控制的电流互感器有源补偿方法(论文参考文献)
- [1]T型三电平电能质量综合治理装置研制[D]. 郭磊轩. 北方工业大学, 2021(01)
- [2]具有无功补偿功能的新型应急电源研究[D]. 马瑞. 淮北师范大学, 2021(12)
- [3]复杂电网工况下LCL型并网变换器鲁棒性分析及优化控制[D]. 王祺. 太原理工大学, 2020(01)
- [4]张东南变台区三相不平衡的研究与治理[D]. 邵杰. 西安科技大学, 2020(01)
- [5]模拟光电式电流互感器频率特性分析[D]. 张鹏. 山东理工大学, 2020(02)
- [6]低压配电网三电平有源电力滤波器控制算法优化研究[D]. 赵东争. 东北电力大学, 2020(01)
- [7]有源配电网智能综合调压策略研究[D]. 蒋啸南. 北京交通大学, 2019(01)
- [8]宽量程电流互感器理论及实用化方法[D]. 王小君. 华北电力大学(北京), 2004(03)
- [9]基于协调控制的电流互感器有源补偿方法[D]. 黄海燕. 华北电力大学(北京), 2003(03)
- [10]基于阻抗调节的输电线路在线取能方法研究[D]. 张鹏宇. 太原理工大学, 2020(07)