网侧变流器

摘要： 针对双馈感应发电机(DFIG)网侧变流器(GSC)采用三相四开关拓扑时的运行控制问题,设计了一种新型预测功率控制器。新型控制方案中采用了三个电压矢量来确保GSC开关频率保持恒定,同时使GSC有功和无功功率纹波最小化。同时,控制器可计算出补偿功率以消除直流侧中点电位波动,无需使用低通滤波器。利用DFIG测试平台开展了实验,结果表明新型预测控制能有效抑制直流母线电压失衡,并具有快速动态响应特性,且GSC电流总谐波失真较低。

摘要： 该文以双馈风机内部网侧变流器为研究对象,首先对数学模型、相应控制策略进行研究,其次围绕变流器调节能力进行了讨论,最后采用仿真软件验证了控制策略的有效性,指出若风机出现电压跌落的问题,处于SVG工况的变流器能够第一时间为系统提供无功功率,保证系统正常运行。

摘要： 对风电并网的暂态特性分析时,假设对每台风电机组进行详细建模,将会引起模型阶数高、仿真效率低等问题,需要在一定误差允许范围内进行风电场等值建模。首先在PSCAD/EMTDC平台建立永磁直驱风力发电机组(D-PMSG)模型,分析三相短路故障时低电压恢复策略对有功恢复的影响,根据低电压恢复策略对永磁直驱风电场初次分群;然后对于有功斜坡恢复策略的风电机组,分析网侧变流器的控制策略对D-PMSG有功暂态响应的影响;以稳态功率和电压跌落为分群指标,采用减法聚类算法二次分群。通过算例验证,在一定误差允许范围内,该分群方法得到的永磁直驱风电场等值模型的暂态功率曲线能够很好地拟合永磁直驱风电场的详细模型的暂态功率曲线,验证了该等值方法的有效性和准确性。

摘要： 针对国内外常见电力系统仿真平台大多基于闭源商业软件开发,源码封闭、盗版泛滥等问题,在分析网侧变流器的数学模型和前馈解耦双闭环的控制策略的基础上,提出在开源软件Scilab建立元件级网侧变流器的模型,在Scilab/Xcos平台上将面向物理对象的建模语言Modelica引用到网侧变流器的元件开发中,最终在Scilab/Xcos平台中建立可控电压源和IGBT等元件,完成网侧变流器及其控制系统模型的搭建,对电网三相平衡和机侧电压扰动时的状态进行仿真,验证了元件开发和模型搭建的正确性,以及在Scilab/Xcos平台进行电力系统仿真的可行性。

摘要： 网侧变流器是储能系统并网和实现能量双向流动的核心部件,现有的预测直接功率控制方法存在计算量大、寻优过程复杂的问题.提出了网侧变流器改进预测直接功率控制方法:根据网侧变流器微分方程离散化表达式,构建了功率状态量的预测模型;以追踪参考功率为目标,利用李雅普诺夫函数直接反推求得变流器参考输出电压矢量;通过判断输出电压矢量所在扇区,快速选出最终的开关控制量.该方法减少了计算量,简化了寻优过程,还保证了控制系统的稳定性.仿真结果表明,改进方法能够实现有功、无功的解耦控制和快速响应,具有良好的控制效果.

摘要： 介绍了网侧变流器工作原理和基于坐标旋转的空间矢量解耦控制算法,将该控制方法应用于二电平和三电平变流器,两者主要区别在于脉宽调制原理上不同.通过仿真对二电平和三电平系统采用同样的控制方法进行了模拟计算.仿真结果表明在相同系统参数条件下,尽管单个二电平变流器输入电流谐波较大,但是采用两相两重四象限后在网侧的谐波与一个三电平变流器是等效的.在容量和电压等级条件下,三电平系统对功率器件耐压要求较低,而采用两相两重二电平变流器对器件的电流要求较小.

摘要： 针对目前风电场无功调节能力不足现状,提出了一种基于本地模式DFIG无功控制策略.针对根据DFIG定转子电流和静态稳定极限确定了DFIG的无功输出极限,从直流电压波动角度得到二者之间的优先级.在风电场无功电压损耗计算的基础上,给出了基于定子电压和输出功率的无功给定参考函数的本地模式无功控制策略.通过DIgSILENT/Power Factory算例对比了机组单位功率因数运行和本地模式DFIG无功控制策略运行方式的结果,验证了所提控制策略的有效性.

摘要： 本文在传统方法的基础上,提出一种新的控制策略,即利用模糊PI控制方法,主要利用模糊控制器调整PI控制器的参数,将优化后的参数应用到外环电压控制器,基于Matlab的Simulink仿真平台搭建模型,仿真结果证明对于提高直流母线电压的稳定性有比较明显的效果,验证了方法的有效性。

摘要： 针对中压大功率并网变流器开关频率低、并网电流谐波大等问题,提出适于中性点钳位型(NPC)三电平双模块并联网侧变流器特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)分频段协同控制策略.通过在低频段控制双模块各自输出谐波为零,在高频段控制并网双模块输出总的谐波为零,有效地提高双模块并联系统电流谐波性能.为了抑制器件死区引起的并网电流中5次、7次谐波,引入频率自适应广义积分控制器.该控制器在离散域直接设计参数,避免数字化过程导致控制器性能偏差.仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性、优越性.

摘要： 本研究针对CRH2和HXD2两种型号的电力机车,分析了其网侧变流器的工作原理和控制策略,采用双边傅里叶变换的方法,分析了网侧变流器输入电流谐波产生机理,得出了在机车功率和接触网电压改变时的谐波电流变化规律,基于PSCAD平台,搭建了相应的仿真模型验证了分析的正确性.

摘要： 针对电网侧三相不对称负载引起的三相电压不平衡问题,为保证网侧变流器的正常运行,结合在上述条件下网侧电压与相位的常规检测方法,提出了一种新颖的网侧变流器电网同步法.此方法既可以计算正序分量也可以计算负序分量,采用基于带反馈环二阶广义积分器(GIFL)作为正交信号发生器,并增加一个陷波器,实现对信号的相角偏移,以及直流偏置与高次谐波的滤除.在电网侧三相不对称负载条件下,利用Matlab/Simulink仿真来验证方法的可行性和有效性.仿真结果表明:所提方法能快速地检测出正负序分量及相位信息,实现频率自适应检测,并提高检测的准确性.

摘要： 双馈感应风力发电机的无功出力的研究,对于提高机组并网运行能力和电力系统电压稳定性,以及减少风电并网时无功补偿设备的投资,具有重要意义.在以双馈风机为主的风电场中,应当将双馈风机发出无功功率的能力与无功补偿设备配合使用,提高风电场的运行效益.首先采用双馈感应发电机(doubly fed inductiongenerator,DFIG)等效电路,推导了其有功、无功的平衡方程,其次推导了双馈风力发电机无功出力极限,并联系实际,对网侧变流器发出无功进行对比,这使无功补偿设备大大减少,提高了风电场运行的经济性.

摘要： 本文对比分析了网侧变流器的两种主要拓扑结构,并选择两重两电平结构作为主电路拓扑;还计算出交流侧电感,直流支撑电容、二次谐振支路的电感电容理论值,并搭建仿真模型以验证拓扑和参数选择的可行性,仿真结果表明本文的选择方案是可行的.

摘要： 当电网电压存在畸变时，低次谐波电压可能引起网侧变流器输出交流电压畸变，导致风电机组的电能质量难以满足并网要求。本文在建立网侧变流器数学模型的基础上分析了电压畸变对网侧变流器控制性能的影响。为了提高网侧变流器对畸变电网的适应性，本文分析并设计了一种基于电网电压前馈的网侧电流谐波抑制方法。考虑到实际数字控制系统中存在控制延迟，在电网电压前馈通道上加入了延时补偿环节。最后，对改进后的电网电压前馈方法进行了仿真和实验验证。

摘要： 对不对称电网故障情况下分布式发电系统网侧变流器的控制策略进行设计、分析和实验研究.重点研究了不对称电网故障下基于同步坐标系和基于两相静止坐标系的网侧变流器控制策略.分别从电网同步、功率控制以及电流调节三个方面对这两种坐标系下控制策略的工作原理及实现方法进行了详细设计和分析.搭建了基于TMS320F28335的实验平台,对所研究的控制策略进行实验验证.实验结果表明,基于静止坐标系的变流器控制策略不仅控制效果较好,而且控制结构简单.

摘要： EMTDC中关于DFIG的模型,桨距角控制采用转速加功率补偿的控制方法,变流器控制包括网侧变流器控制策略和机侧变流器控制策略.本文简要介绍这两种控制的策略,并对变流器控制GSC,MSC用PSCAD进行仿真,来观测变流器控制策略的作用.仿真结果显示,MSC能够实现最大风能追踪、有功无功解耦控制,而GSC能够实现恒定直流母电压、单位功率因数运行控制.

摘要： 随着交流传动电力机车(动车组)的广泛应用,由其网侧变流器所引起的牵引网谐波问题日益显现.本文从交流传动机车网侧变流器谐波特性、谐波危害、谐波治理3个方面,对交流牵引网的谐波问题进行分析,给出了谐波治理的近期手段和远期措施,为根本性解决交流牵引网谐波问题提供了系统思路.

摘要： 双馈风力发电机已成为现今风力发电的主流机型,然而在故障期间,转子侧变流器在转子保护的作用下退出运行,不能向电网提供无功功率以保持系统稳定运行.因此本文分析了网侧变流器的无功调节能力,提出了电压外环和功率外环两种控制模型.本文在DIgSILENT/Power Factory仿真软件中建立了包含风电场的三机九节点系统,仿真结果表明在故障情况下,与传统的单位功率因数控制相比,两种控制模型下的网侧变流器均能产生较多的无功,在一定程度上提高了风电接入系统的暂态电压稳定性,最后对比分析了网侧变流器采用两种控制模型时的无功特性.

摘要： 本申请提供发电系统、风电变流器以及网侧框架断路器及其控制方法。在该网侧框架断路器中，主结构和欠压脱扣器串联连接，串联支路的两端分别作为网侧框架断路器的两端，欠压脱扣开关设置于欠压脱扣器的供电回路中，欠压脱扣开关受控于上级控制器。由于欠压脱扣开关在网侧框架断路器所处风电变流器开始启动时闭合，所以在此风电变流器启动前，即此风电变流器处于无故障待机时，欠压脱扣开关断开，即欠压脱扣器分闸，从而使得网侧框架断路器的两端之间始终未形成通路，进而无法手动将网侧框架断路器合闸，因此可以在风电变流器处于无故障待机时避免将网侧框架断路器误合闸。

摘要： 本发明公开了一种获取单相网侧变流器的网侧电源电压的方法、装置及介质，方法包括：依据单相网侧变流器的主电路拓扑结构的类型获取与主电路拓扑结构的类型对应的采集参数；选取与主电路拓扑结构的类型对应的预先定义的开关函数；将采集参数带入预先根据开关函数的定义及主电路拓扑结构得到的计算公式中以得到单相网侧变流器的网侧电源电压的实际瞬时值。由此可见，本方法利用单相网侧变流器的主电路拓扑结构特点，无需配备电压互感器和同步变压器即可计算得到单相网侧变流器的网侧电源电压，一方面避免了由于电压互感器带来的体积和重量均较大，成本较高的问题，另一方面避免了由于对同步变压器选型不当或制造工艺偏差造成的控制性能下降问题。

摘要： 本发明提供一种风力发电机组变流器网侧断路器及机侧开关控制策略，包括如下步骤：S1、获取风电机组状态，判断风电机组当前状态；S2、当前状态为机组处于故障状态时,判断故障是否为变流器故障；S3、若为变流器故障，则变流器不再响应主控系统的转矩指令，并分断网侧断路器；S4、若为非变流器故障，则变流器继续响应主控系统的转矩指令，主控系统判断发生的故障类型并分别以对应的降载速率控制变流器减载，变流器根据对应故障类型控制网侧变流器的调制及控制网侧断路器的分断。该策略可以保证风力发电机组在安全稳定运行的前提下，最大限度的减少变流器网侧断路器及机侧开关的分合闸次数，延长断路器的使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种DFIG网侧及转子侧PWM变流器的运行控制方法，针对并网型风力发电系统仿真分析的工程需求，本发明建立了双馈型感应风力发电机网侧PWM变流器数学模型，设计了基于d轴电网电压定向的网侧变流器控制方法，实现电流跟踪控制和逆变器直流母线电压均衡控制。建立了转子侧变流器数学模型，设计了定子磁链定向的DFIG转子电流控制方法。通过在PLECS软件平台下搭建了2MW双馈异步发电机仿真分析模型，对次同步状态、超同步状态，以及次同步到超同步状态之间的过渡过程进行了详细分析，结果表明所设计的数学模型和控制方法是可行的。

摘要： 本发明公开了一种用于多流制机车的可复用网侧变流器，包括多绕组变压器、n个全桥变流器一、n个全桥变流器二和2n个开关S3；多绕组变压器包括2n个高压侧绕组和2n个低压侧绕组；在交流供电时，可复用网侧变流器作为四象限脉冲整流器；在直流供电时，可复用网侧变流器复用作为多重化并联的斩波电路，且复用牵引变压器的次级绕组作为斩波电感。本发明的可复用网侧变流器，相较传统的交流供电制式机车的网侧变流器仅仅增加了两个开关单元，且结构简单，模式切换方便，既节约了列车上有限的空间，也降低了生产成本。

摘要： 本发明涉及一种电网不对称故障下飞轮储能网侧变流器的控制策略，首先构建网侧变流器基于两相旋转dq坐标系的数学模型；结合网侧变流器的控制目标，网侧变流器采用基于电网电压定向的直接电流控制策略，控制系统由直流电压外环以及有功和无功电流内环组成；通过功率与正负序电压电流适量之间的矩阵关系得到正负序电流参考值，采用正负序分离下双闭环电流控制策略实现对正负序电流的控制，进而有效地抑制有功功率二倍频波动；实时计算abc坐标系下网侧变流器输出的三相电流幅值的最大值，并与电流限幅值进行比较，如果电流越限，则通过调节功率参考值来调节电流，使电流不越限。本发明具有快速计算、快速响应的优点。

摘要： 本发明提供了一种储能系统网侧变流器直接功率预测控制方法，根据网侧变流器微分方程离散化表达式，构建了功率状态量的预测模型；以追踪参考功率为目标，利用李雅普诺夫(Lyapunov)函数直接反推求得变流器参考输出电压矢量；通过判断输出电压矢量所在扇区，快速选出最终的开关控制量。该方法减少了计算量，简化了寻优过程，还保证了控制系统的稳定性。该改进方法能够实现有功、无功的解耦控制和快速响应，具有良好的控制效果。

摘要： 本申请提供发电系统、风电变流装置以及网侧变流器及其故障冗余控制方法。在该控制方法中，由于在不同的预设控制策略中预设短路策略不同、功率变换策略相同，所以每次以不同的预设控制策略驱动网侧变流器相当于：尝试哪种预设短路策略使得故障的DCAC变换模块的交流侧两端短路；又由于在全部未故障的DCAC变换模块均进行功率变换的基础上，若网侧变流器的输出是正弦波，则网侧变流器的输出可以恢复，因此在网侧变流器开机运行后以当前预设控制策略驱动其便可恢复其输出；另外，由于该控制方法并未对模块器件进行更换，所以该控制方法可以在DCAC变换模块发生故障时，在不更换模块器件的前提下，恢复网侧变流器的输出。

摘要： 本发明公开了一种全功率风电变流器的网侧控制方法和系统，通过控制网侧变流器的交流电压幅值来保证变流器直流电压稳定，使得网侧变流器具备了自身构造交流电网的能力，可以在无外部交流电网的情况下，构造出频率、幅值可控的交流电压，并实现风电功率的稳定输送。解决了现有的全功率风电变换器功率控制方式依赖于交流输电系统或柔性直流输电系统提供外部交流电压，受限于交流输电系统的输电距离和柔性直流输电系统的成本，不适于推动深远海风电的大规模开发的技术问题。本发明提供控制方法可适用于单台风电机组或风电场连接于无源网络或黑启动的工况。

摘要： 本实用新型公开了一种机侧网侧互为备用的变速恒频发电机组变流器，包括机侧滤波单元、开关切换单元、机侧变流单元、网侧变流单元、辅助电路单元、网侧滤波单元,所述机侧滤波单元连接开关切换单元与发电机绕组，用于减少机侧变流器的谐波成分及降低电流波动；所述开关切换单元连接机侧滤波单元、机侧变流器、辅助电路单元、网侧滤波单元、网侧变流器，用于调整变流器各单元之间的连接结构，并可与其他变流器的直流母线连接以进行功率交换。本实用新型技术手段简便易行，可充分利用系统中变速恒频发电机的时空互补性，降低对电网的影响，提高电网运行的稳定性。