国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程
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K.Maniraj
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这个项目的主要目的是提高电能质量,用dstatcom减少数量的传感器。减少数量的控制算法提出了电流和电压传感器。提出了一种电流控制技术来控制无功功率流从一个网格通过三相并联逆变器的负载。并联逆变器确保活跃和从电网无功功率流lowcurrent总谐波失真甚至在非线性负载的存在。p q基于理论的希尔伯特变换的方法是用来寻找的参考电流并联逆变器,以确保电网终端所需的操作条件。该电流控制器实现起来比较简单,给传统的电流控制器性能优越,如旋转坐标系比例积分控制器或静止坐标系比例谐振控制器。提出了控制器的稳定性是保证由李雅普诺夫直接方法。提出了详细的实验结果显示提出的电流控制方案的疗效以及提出非线性控制器来控制无功功率流和消除电流THD的来源
关键字 |
| Dstatcom,逆变器,李雅普诺夫方法,pq理论,近似。 |
I.INTRODUCTION |
| 增加使用控制的电力电子设备和非线性电子设备在电力系统引发了一种电压和电流波形畸变称为“谐波”,电力供应商公司的动机是供应不间断供应正弦电压和电流的大小与谐波内容可以忽略不计。供应的质量应尽可能推荐的国际监管机构如IEC 61000-3-2, IEEE 519 - 1992。然而,它总是难以实现上述目标迅速由于越来越多的非线性负载。基于非线性负载,尤其是电力电子转换器调速驱动器,计算机电源、熔炉等产生谐波电流和电压的电力系统。这些谐波导致设备过热,吹电容器引线,扭曲的电压波形,功率因数低,变压器的涡流损失,振荡力矩响应,降低系统的效率。过多的中性线电流也是主要问题的三相四线系统.Over -分级,在中性导体加热和损失过多的中性线电流的主要缺点。传统上,被动过滤器用于消除当前谐波和提高功率因数。他们的主要优点是高效率、低成本。然而,他们是笨重的,负载依赖和产生共振问题。过滤性能是影响源阻抗和频率的变化。 |
| 大部分的国际标准定义更重要电能质量的物理特性所提供的电力供应在正常操作条件下不干扰或打扰客户的流程。因此,电能质量问题的存在是否有电压、电流或频率的偏差导致故障或操作客户的设备不好。然而,重要的是要注意电源的质量基本上意味着电压质量和供应的可靠性。电压质量问题涉及到的任何失败的设备由于偏差线电压从名义上的特点,和供应可靠性的特征是它的充分性(供给负载的能力)、安全(能够承受突然的干扰如系统故障)和可用性(尤其关注长中断)。 |
| 电能质量问题在最常见的商业、工业和公用事业网络。自然现象,如闪电是电能质量问题的最常见的原因。切换现象导致振荡瞬态电源,例如切换电容器时,也大大有助于电能质量扰动。同时,大功率非线性负载的连接会导致电流和电压谐波的产生组件。不同电压之间的干扰,可以生产,最重要的,重要的电能质量问题是由于高电压凹陷可以生成经济损失。短期的电压降(凹陷)可以访问电子驱动器或更敏感的设备,导致昂贵的生产中断。所有这些原因,从消费者的角度来看,电能质量问题将成为越来越重要的因素考虑,以满足良好的生产力。另一方面,电力供应行业,电力质量的交付将是确保客户忠诚度的区分因素在这个竞争非常激烈的和放松管制的市场。解决能源消费者试图提高生产力的需要通过减少电能质量相关过程停工和能源供应商试图最大化营业利润,同时保持客户满意供应质量,创新技术提供了有效的电能质量改进的关键解决方案。然而,随着各种电能质量解决方案,消费者或效用的显而易见的问题面临着特定的电能质量问题是哪个设备提供了更好的解决方案。 |
二世。并联有源滤波器 |
| 大功率的电力电子转换器利用开关设备效率。开关动作产生的瞬态和杂散频率,已无法忍受对电源的影响。电磁干扰辐射或通过附近的补给线也影响负载和其他设备。因此,有必要对滤波器输入和输出或两者兼而有之。过滤器被归类为无源滤波器波形改善,有源滤波器或两者的结合,称为混合滤波器。 |
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| R -电阻 |
| L -电感器 |
| 疾病预防控制中心- DC电容器 |
| 由于密集使用电力转换器和其他非线性负载在工业和消费者在一般情况下,它可以观察到越来越恶化的电力系统电压和电流波形。在输电线谐波的存在会导致更大的权力损失分布、通信系统的干扰问题,有时,在电子设备操作失败,越来越敏感,因为它们包括微电子控制系统,使用非常低的能量水平。 |
| 因为这些问题,电能质量的问题交付给最终消费者,比以往任何时候都更大关注的对象。国际标准有关电能质量(ieee - 519、IEC 61000 EN 50160)实施电气设备和设施不应产生谐波内容大于指定值,并指定电源电压畸变限制。同时,它是强制性的解决谐波问题造成的设备已经安装了。被动过滤器已被用来作为解决解决谐波电流的问题,但他们存在一些不足之处,即:他们只过滤频率他们曾针对;他们的操作不能被限制在一定的负载;共振会发生因为被动过滤器之间的交互和其他负载,从而导致难以预料的结果。应对这些缺点,最近的努力主要集中在有源滤波器的发展。 |
三世。参考一代 |
| 三相三线系统考虑在本节中,由一组三相非线性负载。三相非线性负载是R的二极管桥式整流负载。所绘制的线电流的非线性负载包含大量的谐波。为了减少谐波电流,控制无功功率流动,电流不平衡提出了并联型有源电力滤波器。主动补偿或者APF可以同时解决谐波和无功功率的问题基于估计参考电流信号。pq理论基于希尔伯特变换。 |
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| 希尔伯特变换的传递函数 |
| H (s) = (1 - t) / (1 + Ts) |
| 在T = 1 /ω和ω的基本电力频率弧度每秒。通过使用这种技术,从瞬时测量vgr vgi估计。因此,时域卷积, |
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| 使用p q理论,瞬时活跃和在电网无功功率流平衡方程可以写成,通过反相矩阵igr和igi能够解决。真正的栅极电流参考ig *可以计算如下 |
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| 如果基尔霍夫电流定律(氯化钾)在PCC终端应用,参考当前CCVSI是发现通过测量负载电流,给出的 |
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| 负载电流和电压源是参考当前一代的感觉。根据平均负载功率需求从源电流控制行动已经实现了并行连接逆变器。 |
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四、李雅普诺夫控制器 |
| CCVSI当前参考ic *可以有任何类型的周期(即形状。、正弦和非正弦形状),根据负载。为了确保适当的功率流,快速电流跟踪控制器是必要的。当前的跟踪系统CCVSI可以建模为一个一阶系统。忽视switching-frequency-related谐波电压,逆变器建模为一个电压源的依赖vinv = Vdc×vc, vc是正弦PWM逆变器的控制信号。CCVSI当前集成电路的动力学方程可以写成 |
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| dic / dt = (- r * ic / L) + (Vdc * Vc / L) - (Vg / L) |
| 分析系统从控制的角度来看,系统的状态是选为x =集成电路,控制输入u = vc、扰动输入d =−vg (1 / L),状态函数f (x) =−c (R / L),和输入函数b (x) = Vdc / L。因此,系统的状态方程可以写成 |
| dx / dt = f (x) + b (x) u + d |
| 然而,认为sine-pulse-width调制(变频调速)逆变器的模型很简单,它不考虑任何不可预测的非线性周期性扰动dup(其中一个可能的来源是逆变器驱动电路的消隐时间)。在实际电路中,这些非线性周期性干扰扮演重要的角色。在实际情况下,干扰项d不仅由栅极电压扰动−Vg (1 / L),但也不可预测的非线性扰动如下 |
| d =−+ dup (Vg / L) |
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| 需要生成控制输入u (t), x = ic xd = ic *追踪的参考价值。动态跟踪误差可以写成e = xd−x。它必须找到一个控制输入u (t),跟踪误差e (t)渐近收敛于零。李雅普诺夫直接法用于找出控制输入u (t)为特定的应用程序。 |
| 李雅普诺夫函数如下 |
| V = 1 * e2/2 |
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诉控制DC电容器 |
| DSTATCOM通过dc电容器提供。直流电压(直流)存储在存储电容器疾控中心必须维护为了完美的电流跟踪。然而这是不可能的,除非损失射频是补充通过额外的权力从源。为了适应这种情况,提供的真正的权力来源不等于平均负载功率 |
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| 转换器的传递函数, |
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| Rdc的逆变器,非常高的价值 |
| 逆变器输入电流调节是通过调整工作周期。通常使用三种基本算法是P, PI和PID。在这个项目中使用比例积分控制器。π包含两个基本模式比例模式和整合模式。一个比例控制器(kp)减少沉降时间和减少错误而不是消除它。积分控制器(ki)将会消除稳态误差的影响。限幅器是用于控制的责任周期内的乐队 |
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七世。结论 |
| 三相三线系统的电网连接逆变器,使用MATLAB / SIMULINK仿真。三条腿的闭环响应VSI类型并联有源滤波器。使用基于pq理论生成的参考电流是希尔伯特变换技术。源电流的总谐波失真减少。它补偿无功功率源和负载之间的流动,电流源塑造、电流不平衡和保持功率因数接近团结。 |
引用 |
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