一、关于无功功率和功率因数探讨（论文文献综述）
魏昊焜[1]（2021）在《分布式电源在配电网中的控制消纳策略研究》文中指出随着分布式电源接入量的不断增加,分布式电源对局部配电网的影响日益突出,现有的配电网架构已经很难满足用户可靠、优质、经济、环保的用电需求。因此,优化分布式电源的消纳策略,提高分布式电源的消纳水平,是当前发展可持续清洁能源需要解决和改进的重要研究问题。本文围绕分布式电源在配电网中控制消纳策略展开研究,研究了分布式电源接入配电网时存在的问题,分析了分布式电源对配电网的影响及作用机理,分析了分布式电源不同的控制消纳策略,针对分布式电源不同的消纳策略（基于无功调节和有功调节的分布式电源本地控制消纳策略、可抑制无功振荡的分布式电源本地控制消纳策略、可消除无功振荡的分布式电源协调控制消纳策略和基于虚拟电厂的分布式电源低成本消纳策略）进行了深入的研究,提高分布式电源消纳能力,具体内容如下:1)分析了分布式电源接入对配电网局部电压的影响,针对配电网中分布式电源接入点的电压越限问题,提出了基于无功调节和有功调节的分布式电源本地控制消纳策略。分析了本地无功控制、本地有功控制与节点电压的关系,提出了以节点电压测量值为调节量的本地控制函数,提出了本地控制消纳策略的实现方法,在电压越上限、越下限以及不越限时,按照不同的本地有功功率控制和本地无功功率控制顺序调节,充分利用分布式电源出力,解决了分布式电源接入导致的电压越限问题;并且相比于直接切除分布式电源,此方法在保证电压不越限的前提下有效减少了分布式电源弃电情况,通过仿真验证了所提出的本地控制消纳策略的有效性。2)分析了配电网中分布式电源接入时本地控制可能带来的无功振荡问题及其对本地控制系统稳定性的影响,提出了一种可以抑制无功振荡的本地控制消纳策略。引入了阻尼系数与缓冲系数,阻尼系数和缓冲系数可以显着影响控制系统的稳定特性,防止本地控制器频繁动作;提出了基于蒙特卡罗模拟法的阻尼系数、缓冲系数整定方法,通过仿真分析验证了其有效性,所提出的本地控制消纳策略可以抑制无功振荡,提高了单个本地控制系统以及含有多个本地控制系统的控制性能。3)针对本地控制消纳策略可能存在无功振荡、弃电的现象,提出了一种可抑制无功振荡的分布式电源协调控制消纳策略。建立了配电网电压协调控制模型,以分布式电源消纳电量最大为目标,考虑分布式电源出力限制、容量限制、节点电压限制等约束,提出了分布式电源协调控制消纳策略,通过算例验证了其有效性,所提协调控制消纳策略可以有效抑制无功振荡,减少分布式电源弃电量。4)提出了基于虚拟电厂的分布式电源低成本消纳策略。以高密度城市太阳能的本地消纳为例,基于能源利用层次理论,分析了居民用能结构和低成本的用户端能源消纳策略,提出了虚拟电厂中可控与不可控发电单元的配置方案,为清洁能源的消纳策略提供了新的解决思路。
袁方[2]（2021）在《基于智慧电能调控系统的变压器安全高效运行技术研究》文中研究表明随着社会的不断发展,环境问题日益突出,利用电能来替代污染能源,可以极大改善环境质量。但大范围的电能替代同时产生大量的电能质量问题,增加了配电台区的电能损耗,特别是变压器损耗,严重降低了供电可靠性。因此,研究变压器的安全高效运行技术以降低变压器损耗,对经济环保问题意义重大。本文首先对配电变压器的工作原理和产生损耗的因素展开研究,深入分析负载率、功率因数、谐波和三相不平衡电流这四种因素对配电变压器损耗及安全性的影响。分析比较现有提高变压器工作效率和安全性的措施,提出了一种智慧电能调控系统,可以在不更换现有配电变压器的基础上,降低配电变压器的综合功率损耗并提升安全性。智慧电能调控系统由储能设备、电力电子换流器和智慧控制系统组成。文章重点研究了智慧控制系统的控制策略,并确定了相关功能的实现路径。在智慧控制系统的综合调控下,利用电力电子换流器和储能设备来配合解决变电能质量等因素对配电变压器损耗的影响,最终使配电变压器安全高效运行。最后通过收集配电台区现场数据,在MATLAB中搭建用户负荷、变压器及智慧电能调控系统等模型,在不同的工况下,进行仿真分析,对比该系统投入前后变压器损耗等相关指标情况。结果表明,智慧电能调控系统在改善电能质量,降低变压器损耗,提高配电台区供电可靠性等方面具有显着功效。
张慧英[3]（2021）在《磁饱和式可控电抗器的磁路模型及其应用研究》文中研究说明MSCR（Magnetically-Saturated Controllable Reactor,磁饱和式可控电抗器）是一种用于电力系统的动态无功平衡、电压控制和电能质量改善的重要电磁设备。随着越来越多的非线性负载、冲击性负荷和功率波动大的电源接入,引起电网无功和电压波动越来越频繁,使MSCR在稳定电网电压和调节无功方面的作用越来越显着,对其建模计算精度的要求也越来越高。现有基于磁路理论的MSCR模型大多使用单值磁化特性模型,磁路拓扑也忽略磁通分布不均和漏磁影响。这不但影响了MSCR的研究发展,也使电力系统仿真建模的整体水平受到限制。根据MSCR铁芯结构复杂多样、铁芯处于大范围可调的直流偏磁饱和非线性状态的特点,结合铁芯磁化特性模拟和磁路拓扑确定的研究现状,论文对铁芯非线性磁化特性模拟、磁路拓扑划分、磁路参数确定以及模型求解等问题展开研究,主要研究内容和取得成果如下:（1）从工程应用的角度,论文分析温度变化引起的磁特性变化对MSCR工作电流和磁饱和度的影响程度;分析不同频率和不同磁密幅值两种情况下磁滞回线的计算值与实测值之间偏差情况。分析结果表明:MSCR磁化特性建模中,可忽略温度对磁化特性的影响,可不计外施激励幅值和频率变化对磁化特性模型参数取值的影响。（2）为分析铁芯磁滞和涡流效应对MSCR仿真计算结果的影响,将动态J-A磁滞模型与MSCR等效铁芯相结合,论文提出计及铁芯磁饱和、磁滞和涡流效应的MSCR磁化模型,并基于所提磁化模型计算MSCR磁化特性、电流特性和损耗特性;通过与不计磁滞和涡流效应的MSCR磁化模型计算结果的比较,说明了MSCR建模中计及磁滞和涡流效应的必要性。（3）基于损耗分离理论和电阻的物理概念,分别以线性电阻和非线性电阻的形式,将经典涡流损耗和局部涡流损耗引入现有磁路段磁滞模型中,提出计及磁饱和、磁滞和涡流效应的改进的铁芯磁路段磁滞等效模型。同时,通过定义磁滞损耗系数,使磁滞电阻计算有了明确的表达式;为克服工程近似计算确定模型参数误差大的问题,将曲线拟合和解析计算相结合,提出分步混合模式的参数确定方法。计算结果表明:与改进前相比,改进的铁芯磁路段磁滞等效模型能明显降低仿真计算误差。从计算耗时、模型结构和参数确定等方面与动态J-A磁滞模型的进行比较,说明改进的铁芯磁路段磁滞等效模型应用于铁芯磁路建模的合理性和优越性。（4）基于分段磁路法和磁通管原理,建立由均匀区、拐角区和T形区三类磁路段构成的铁芯磁场等效磁路拓扑,并给出进一步细化的拐角区和T形区的等效磁路拓扑;将铁芯磁路拓扑和改进的铁芯磁路段磁滞等效模型结合,建立三类铁芯磁路段的等效磁路。基于磁场分割法和磁通管原理建立整个漏磁场磁路拓扑和磁阀漏磁拓扑,并确定漏磁通管的几何形状和磁导计算方法。计及绕组电阻的频变特性建立MSCR外电路模型,并通过回转器实现其与磁路的耦合。论文中虽以MSCR研究对象,但提出的磁路和绕组的建模方法可推广应用于其他类似电磁设备的磁路和绕组建模。（5）通过梯形法离散化处理,建立外电路、铁芯磁路段和漏磁路段等MSCR的数值计算子模型,并借鉴数值计算中“隐式”计算“显式”化近似计算处理的方法,将离散化后的铁芯铁芯磁路段方程中部分项进一步“显式”化近似处理,解决非线性迭代引起的计算量大的问题;通过子模型合成总模型方式建立MSCR电路-磁路模型的矩阵方程。（6）以MSCR样机为例,通过将电路-磁路模型计算值与实测值、3D有限元模型计算值进行对比,验证电路-磁路模型的建模和求解方法的有效性。结果表明:MSCR电路-磁路模型能准确地模拟电流、输出功率和损耗等电气量的变化,具有分析磁场分布和磁路参数变化的能力且计算耗时少,也适用于电力系统的仿真分析。论文对基于磁路理论的MSCR建模仿真方法进行了改进和完善,也为与MSCR具有类似结构的电磁设备提供新的建模和分析方法,也可为完善电力系统仿真建模方法和优化电力系统网络结构提供支持。
马伟[4]（2021）在《含高渗透率光伏的配电网电压协调控制方法研究》文中研究说明随着可再生能源发电技术的发展和推广应用,近些年配电网中接入了大量的光伏（Photovoltaic,PV）。然而,PV的输出功率具有很强的随机波动性,这种波动会造成配电网电压波动,降低配电网的电能质量和供电可靠性。因此,研究含高渗透率PV的配电网电压协调控制方法对促进PV的接入和消纳,提高配电网的电能质量和运行经济性具有重要的理论价值和实际应用意义。采用K均值聚类算法分析了PV电站的功率波动特性,对PV功率波动引起的配电网节点电压波动问题进行了理论分析。针对含高渗透率PV的配电网节点电压波动问题,给出两种可行的解决办法:一种是从“源”侧入手,通过抑制PV电站注入配电网的有功功率的波动性来降低配电网节点电压的波动性;另一种是从“网”侧入手,通过协调优化配电网内各个可控设备的运行来对配电网内所有节点的电压波动性进行控制。本文围绕配电网节点电压波动的控制方法,进行了如下研究工作:1.为了解决利用电池储能系统（Battery Energy Storage System,BESS）平抑PV功率波动时所面临的电池循环充放电次数过多、电池容量配置需求过高、电池的荷电状态（State of Charge,SOC）偏离理想运行范围等关键问题,提出了一种PV限功率和BESS协调平抑PV电站并网功率波动的控制策略,该策略通过对PV的实时有功功率进行动态限制,不仅能配合BESS取得更好的平抑效果,还能有效降低PV电站和配电网连接点处的电压波动性以及电池的使用频率和容量配置需求。此外,给出了一种基于卡尔曼滤波参数自适应调整的BESS充放电功率实时控制策略,该策略在准确控制BESS充放电功率的同时,还能通过动态调节卡尔曼滤波参数对BESS的SOC进行有效控制。最后,通过仿真验证了上述策略的有效性。2.由于超级电容具有充放电功率大、循环寿命长等优势,更宜利用超级电容平抑PV的高频功率波动分量,利用电池平抑PV的低频功率波动分量。为了解决现有基于滤波算法的混合储能系统（Hybrid Energy Storage System,HESS）平抑PV功率波动方法所面临的PV高、低频功率波动分量频率分界点确定难等问题,首先提出了一种基于PV限功率和HESS协调平抑PV并网功率波动策略。基于该平抑策略,给出了一种HESS充放电功率的多目标非线性实时优化调度策略,该策略不需要考虑PV功率波动量的频率特性就能对电池和超级电容的充放电功率进行正确地控制。以最小化HESS的运行损耗和超级电容SOC偏差为目标,建立了HESS功率优化调度模型,通过动态调节该模型中子目标函数的权重系数能显着提升HESS应对PV功率突降的能力。仿真结果表明,所提平抑策略不仅能将PV电站注入配电网的有功功率的波动量抑制在给定的范围内,还能有效地降低PV电站和配电网连接点处的电压波动性、HESS的运行损耗以及电池的循环充放电次数。3.为了解决HESS中电池和超级电容储能的容量配置问题,提出了一种基于带惯性权重粒子群优化（Particle Swarm Optimization,PSO）算法的HESS容量优化配置方法,以PV和HESS电站年净收益最大为目标,建立了电池和超级电容容量的非线性优化配置模型,并采用带惯性权重PSO算法对该模型进行求解。由于所提方法在优化HESS容量时,既考虑了HESS实时充放电功率的优化,又考虑了大量的PV典型功率波动场景,因此最终得到的HESS容量配置方案不仅具有极高的经济性,还能确保HESS能有效地应对PV电站实际运行中可能出现的各种功率波动情形。4.为了解决配电网所有节点的电压波动问题,提出了一种计及变电站运行优化的配电网两阶段电压协调控制方法,该方法可兼顾配电网节点电压波动的控制和变电站运行的优化。在集中优化阶段,建立了配电网多目标混合整数非线性规划（Multi-Objective Mixed Integer Nonlinear Programming,MOMINP）模型,该模型以降低配电网的节点电压波动和运行损耗、有载调压器（On-Load Tap Changer,OLTC）和电容器组（Capacitor Banks,CBs）的动作次数、PV“弃光”损失以及提高OLTC的功率因数为优化目标,对馈线的有功和无功潮流分布进行了优化,采用改进的带精英策略的非支配排序遗传算法（Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA-II）对MOMINP模型进行求解,并给出了一种从帕累托最优解集中选出一个最可行解的快速决策方法。在本地优化阶段,提出了PV的有功功率实时控制算法和基于下垂控制的无功功率实时控制算法。仿真结果表明,所提配电网两阶段电压协调控制方法既能将所有节点的电压波动控制在给定的范围内,又能提高变电站和配电网运行的综合经济性。
王占扩[5]（2021）在《基于碳化硅器件的PWM整流器控制与保护》文中指出三相脉宽调制（PWM）整流器具有能量双向流动,功率因数灵活可控,电网侧电流正弦化,高质量直流电压等优点,被广泛地应用到可再生能源发电、高性能电机驱动等领域中。传统的PWM整流器单矢量模型预测直接功率控制开关频率不固定,电流总谐波失真高,为了取得更好的性能,需要更高的采样频率,从而耗费大量的计算时间。第三代宽禁带功率器件碳化硅金属氧化物场效应管（SiC MOSFET）可以大幅度提高PWM整流器的功率密度和效率,但功率器件的特性导致过流、短路故障处理难度增大。本文以提高PWM整流器控制性能及装置可靠性为研究目的,对基于模型预测的PWM整流器控制方法、SiC MOSFET的特性与保护进行了深入研究,主要工作和创新点包括:（1）针对传统的PWM整流器单矢量模型预测直接功率控制算法复杂,计算量大,电流谐波含量高的问题,提出一种改进的模型预测直接功率控制方法,仿真和实验验证了提出的方法的有效性。该方法在一个控制周期采用一个非零矢量和零矢量组合,采用优化的方法计算矢量作用时间,相比于传统单矢量模型预测控制,该方法计算量小,并降低了电感、电阻等参数变化对控制产生的影响。可以在更低的采样频率下获得与传统单矢量模型预测控制相似的动态性能,在相同采样频率下,网侧电流总谐波畸变和功率波动更低。（2）SiC MOSFET输出电流具有温度敏感性,在SiC MOSFET构建的PWM整流器中,传统的静态过流保护无法根据温度实时调节保护阈值,无法充分利用功率器件的效能,甚至出现保护失效。针对以上问题本文提出了一种变温度过流保护方法,并通过实验验证了方法的有效性。首先提取并拟合了 SiC MOSFET的最大电流、最大功耗等参数的变温度特性,然后设计了变温度过流保护电路和算法,实时采集壳温,根据壳温与最大电流的关系实时调整过流保护阈值,实现SiC MOSFET的变温度过流保护。实验表明,该方法相比于传统的静态过流保护,在提高PWM整流器的可靠性同时有效地提高了功率器件的利用率。（3）针对SiC MOSFET构建的PWM整流器半桥互补功率器件发生直通短路故障时,短路时间快、短路电流大,保护难度大的问题,提出了一种基于门极电压检测的SiC MOSFET直通短路保护方法,通过检测半桥互补SiC MOSFET的门极电压判断是否发生直通短路。实验表明,保护电路可以在0.2 μs内检测到短路故障并关闭功率器件,相比于退饱和短路保护,具有响应时间快,短路电流小的特点,对现有的平面栅和沟槽栅型SiC MOSFET均可提供有效的保护。提出的直通短路保护与VDS（ON）检测保护配合使用,可以实现PWM整流器的多种短路、过流保护,有效地提高装置的可靠性。
武浩[6]（2021）在《电网电压不平衡和不对称故障时无刷双馈电机控制策略的研究与实现》文中进行了进一步梳理目前全球都在面临资源短缺和环境污染的难题,风力发电以清洁、可再生的优势迅速发展。无刷双馈感应发电机（Brushless Doubly-Fed Induction Generator,BDFIG）的双馈运行工作方式与在风电系统得到广泛应用的双馈感应电机（Doubly-Fed Induction Generator,DFIG）相近,具有DFIG的同样优点。但是BDFIG无碳刷和滑环,提高了运行稳定性,减少了运行维护成本,因而具有广阔的应用前景。经过近十年的研究,BDFIG应用技术正在逐渐成熟,向市场化又迈进了一步。随着风电的日益渗透,电力系统对风电系统的运行提出了诸多要求,例如低电压穿越及高电压穿越能力,此外风电系统并网后还要满足电力系统电能质量要求。本文主要研究了BDFIG在电网电压不平衡时的控制策略以及基于磁链跟踪控制策略的BDFIG最严峻不对称低电压穿越。具体的研究内容如下:1.电网电压不平衡时无刷双馈感应发电机改进的间接功率控制策略在电网允许的不平衡度下推导BDFIG的有功功率与无功功率的公式,分析电网不平衡对BDFIG造成的影响。在此基础上提出了改进的间接功率控制用于BDFIG电网不平衡时的控制策略,构建了控制系统的结构框图。MATLAB/Simulink环境下的仿真结果表明,和现有文献相比,本文提出的控制策略的优点在于同时将由负序电压分量引起的输出有功功率和无功功率的脉动分量作为控制目标,同时将电网电压不平衡时无刷双馈感应发电机输出有功功率和无功功率的脉动减小到可接受的程度。2.基于磁链跟踪控制的BDFIG无Crwobar最严峻不对称低电压故障穿越方法的研究本文的研究结果表明,BDFIG不对称低电压穿越的严峻程度（即故障穿越过程中BDFIG控制绕组电流冲击值的大小）与故障发生时电网电压的相位密切相关。在不同的电网电压相位发生单相接地短路,样机试验中控制绕组最大电流是最小电流的2.96倍。但目前国内外在验证BDFIG不对称低电压穿越控制策略的可行性、评价控制绕组电流的大小时均未考虑故障发生时刻的影响,致使评价结果失去意义。针对BDFIG数学模型高阶、非线性、强耦合,无法推导出控制绕组电流解析表达式的问题,基于磁链跟踪控制的低电压穿越控制策略,本文提出一种理论分析与数值计算相结合的方法求解（单相接地故障、两相接地故障、两相相间短路故障）不对称故障最严峻时刻。首先求取故障前、后控制绕组稳态电流的表达式,再根据故障时控制绕组电流不能突变的原理,并考虑衰减时间常数后求出故障后控制绕组电流的表达式,然后使用数值计算的方法求取不对称故障最严峻时刻。MATLAB/Simulink环境下的仿真结果与数值计算的结果基本吻合,验证了本文所提方法的可行性,同时也验证了即使在最严峻的故障情况下,磁链跟踪低电压穿越控制策略可将控制绕组电流控制在允许的范围之内。同时研究了不对称故障时影响控制绕组电流大小的其它因素,研究结果表明在基于功率因数为1的基础上BDFIG工作在额定负载、最高转速,发生不对称故障时控制绕组电流冲击值最大。3.基于交流无触点开关的不对称电压跌落发生器的研制与实现因为BDFIG不对称低电压穿越的严峻程度与故障发生时刻相关,目前实验室研制的电压跌落装置是采用PLC控制的接触器作为开关,由于其动作时间是ms级,无法准确实现在最严峻时刻发生不对称电压跌落。本文研制了基于无触点开关的不对称电压跌落发生器。确定了无触点开关的结构,选定IGBT作为开关器件,并确定吸收电路确保开关器件的正常运行。在MATLAB/Simulink环境下进行仿真模型搭建,仿真结果验证了不对称电压跌落发生器主回路结构框图的可行性。实验结果证明了搭建的实验装置能够配合BDFIG的主控制柜完成基于磁链跟踪的不对称电压跌落的最严峻时刻的实验验证。4.最严峻单相接地故障的低电压穿越实验在15k W无刷双馈感应发电机的实验平台上完成了基于磁链跟踪控制的单相接地最严峻情况下低电压故障穿越的实验。考虑到理论计算使用的电机参数和实验样机有出入,本文使用实验数据,采用研究内容2中提出的理论分析与数值计算相结合的方法计算出最严峻时刻。并在最严峻时刻附近0-24ms内取多个时刻,分别进行了单相接地低电压故障穿越实验（额定负载、最高转速）。实验结果表明,最严峻时刻与计算结果基本吻合,控制绕组电流最大和最小分别为2.12p.u.和0.717 p.u.,前者是后者的2.96倍。实验结果同时表明,磁链跟踪控制低电压穿越控制方法即使在最严峻的故障情况下,仍然可以将控制绕组电流限制在2.12p.u.
刘钧天[7]（2021）在《基于APF与SVG的矿井供电系统的谐波抑制与无功补偿研究》文中指出在社会不断发展的过程中,工业生产水平不断的提高,电能质量受到更多的影响并不断降低,其中,最大的影响来自谐波污染以及无功功率损耗。在电力行业日渐发展的今天,谐波污染的严重与无功的不足都与其有着不可分割的联系。越来越多的电力电子装置以及日渐更新的电器产品,目前已经成为供电系统中所占比例最大的谐波源了。与此同时,有的电力电子元器件由于具有功率因数低的缺陷,消耗了大量的无功功率,降低了电能质量。在对无功补偿与谐波治理方面,无功补偿的装置在提高功率因数的同时也会产生额外的谐波,从而增加谐波污染,造成无功功率损耗,功率因数因此降低,导致电能质量下降。本课题以九台营城煤矿矿井供电系统作为案例,分析了其谐波和无功的产生原因,结合国内外对谐波抑制与无功补偿的研究成果,针对有源滤波器APF和静止无功发生器SVG的基本原理和工作特性进行分析,对比了直接控制和间接控制两种控制方法,最终采用直接控制法应用于SVG的补偿系统中。为了能够有效地补偿系统中的无功和谐波,对系统谐波电流和无功电流进行快速而精确的检测。然后对整个供电系统APF和SVG共同作用下的系统硬件和软件给出设计方案,以TMS320F2407芯片作为主控芯片,设计出了硬件部分和软件部分模块。对APF与SVG装置综合投入测试的仿真测试和数据进行分析,通过仿真结果表明本课题设计方案在无功补偿与谐波抑制方面能够起到较好成效,并且能够保障供电系统更加稳定的运行,有效提升了矿井供电系统的功率因数,使其能够达到国家标准,此外也同时提升了其供电系统的电能质量,在一定程度上减少了电能损耗。综合当前国内外对于有源滤波器APF和静止无功发生器SVG的研究现状,通常单一的采用有源滤波器APF来解决谐波问题,或者单一的应用静止无功发生器SVG来解决无功补偿方面的问题。而笔者在本课题研究中,对二者的抑制和补偿作用进行联合,提供同时解决谐波和无功补偿问题的方案,使两种装置能够形成“取长补短”的效果,实现更加优质的电能输出。
范美芳[8]（2021）在《分布式光伏接入农村配电网电压质量治理研究》文中研究表明农村配电网接入台区布点少、负荷分散、供电距离长、线径偏小,随着分布式光伏在农村配电网规模化接入,可能进一步恶化农村配电网电能质量,光伏并网点电压越限问题尤为严重。考虑到光伏逆变器运行过程中多数时段存在较大的剩余无功容量,本文旨在利用逆变器剩余无功容量为配电网提供无功支撑,解决配电网电压越限问题,主要研究内容如下:（1）基于分布式光伏发电的基本原理与逆变器拓扑结构,对不同接入容量、不同接入位置的分布式光伏接入农村配电网引起的电压质量进行机理分析,通过算例验证光伏并网对配电网电压分布的影响规律,并对光伏接入农配网现场实测获取典型的分布式光伏接入农村配电网的电压波动数据,为后续的电压优化控制提供了理论基础;（2）基于并网光伏逆变器的典型控制策略,量化分析逆变器的基本PQ控制与传统型基于并网点电压的无功控制的优缺点,提出一种计及电气距离的本地无功控制策略,在PSCAD中搭建光伏并网仿真模型,对逆变器的三种控制策略进行仿真验证与对比,证明了本文提出的计及电气距离的本地无功控制策略更具优越性;（3）提出一种基于本地电压信息的多逆变器协调控制策略,充分调用电压未越限节点光伏逆变器的无功容量,基于实地采集数据在PSCAD中搭建某地区光伏并网模型,对该控制策略进行仿真验证,结果表明,多逆变器协调控制策略能够充分利用逆变器的无功容量,达到调节电压的效果。综上,本文提出的针对光伏逆变器计及电气距离的本地无功控制策略和多逆变器协调控制策略能够充分发挥逆变器剩余无功容量的作用,减少通讯设备投资,达到治理电压的效果。
权学红[9]（2021）在《电气化铁路电能质量治理研究》文中提出电气化铁路是新时代交通运输体系中不可缺少的运输工具,我国的铁路网更是遍布全国各地,与传统的内燃机车相比,电力机车对环境造成的污染很小。但随着我国电气化铁路营业里程的不断增加,它所产生的谐波及无功问题给人们的生产、生活以及社会的发展都带来了不同程度的影响。本文基于国网甘肃庆阳2019年电网运维诊断分析项目,提出采用有源电力滤波器（APF,Active Power Filter）和静止无功发生器（SVG,Static Var Generator）对电气化铁路产生的谐波及无功问题进行综合治理,以数学模型为基础分析了二者的工作原理,并对它们的直流侧电容、与系统相连各部分元件的参数设计方法作了理论分析。同时,本文还对谐波及无功参考指令电流检测、补偿电流的跟踪控制这两个核心环节作了重点分析与研究。在参考指令电流检测方面,针对传统ip-iq检测算法需要延时构造虚拟β相以及坐标变换所导致的延时较大、内存需求大和低通滤波器（LPF,Low Power Filter）本身固有缺陷造成检测精度不高等问题,提出一种不需要坐标变换的改进ip-iq检测算法,同时采用陷波滤波器对LPF输出直流信号中的二倍频波动进行滤除。此外,为了解决基于ip-iq理论检测算法中的锁相环在系统电压波动或畸变、系统频率偏移时锁相性能不佳这一问题,采用一种无锁相环参考指令电流检测算法,并使用积分法来获取该检测算法中所需的低频信号,尽可能提高参考指令电流的精确度。通过仿真验证分析,得出无锁相环检测算法的延迟时间短,检测准确度高,各项性能都比ip-iq检测算法优越。在电流的跟踪控制方面,对于APF而言,针对传统比例积分（PI,Proportional integral）控制器不能无静差跟踪交流谐波信号,准比例谐振（QPR,Quasi-proportional resonance）控制器若想要同时控制多个交流信号时需要并联使用,控制系统变得非常复杂这一问题,提出对3次谐波电流采用QPR控制器进行分离控制,而其它的谐波电流采用PI控制器统一控制的综合控制方式,在提高补偿电流精度的同时不会增大控制的难度。对SVG则采用直接电流控制中的滞环控制,原理简单,容易实现。为合理利用补偿容量,本文采用一种协同控制方式对参考指令电流进行优化配置,并通过对APF和SVG主电路的控制,得到抑制谐波和治理无功所需要的补偿电流。最后利用Matlab/Simulink平台建立系统模型,分别在不采取任何措施、只投入APF、只投入SVG、协同控制方式下同时投入APF和SVG 4种工况下进行仿真。通过分析仿真结果,验证了在协同控制方式下APF和SVG治理谐波及无功问题可行性与优越性以及本文所提控制策略的有效性。
胡基栋[10]（2021）在《光储直流微电网运行协调控制技术研究》文中研究说明随着环境污染和化石能源消耗问题日趋严重,人们对可再生能源的开发利用量也逐渐增大。由分布式电源、储能单元和负载组成的微电网,不仅有效降低了大量可再生分布式电源直接、无序并网对电力系统造成的不利影响,而且对提高分布式电源的经济效益大有裨益。相比交流微电网,直流微电网凭借其能量转换环节少、控制灵活且系统损耗小等优势,受到研究人员们的青睐。为此,本文主要针对光储型直流微电网的运行协调控制技术展开相关研究。首先,介绍了光储直流微电网系统的结构,建立了光伏阵列、锂电池和超级电容的等效电路模型,并对Boost变换器、双向DC/DC变换器及并网变换器进行建模、工作原理分析和参数设计,为后续各单元的运行控制策略设计以及微电网系统运行协调控制奠定理论基础。然后,研究了系统各单元的控制策略,包括光伏发电单元的最大功率跟踪控制和恒压控制;混合储能单元的基于低通滤波器的功率分配控制和基于虚拟阻抗的功率分配控制;并网变换器单元的单位功率因数稳压控制和无功补偿优先稳压控制。其中针对基于虚拟阻抗的功率分配控制的控制原理、控制目标和控制参数设计做了详细分析。在对各单元控制策略研究的基础上,考虑最大程度利用太阳能资源、混合储能单元的极端状态以及并离网运行状态等因素,以控制直流母线电压稳定为首要目的,给出一种光储直流微电网系统的多模式运行协调控制策略。通过对系统的各单元存在的工作模态进行分析,将系统划分为八种运行模式,并建立运行模式之间的切换条件,并通过仿真验证运行模式间的灵活切换以及系统运行稳定性。最后,研究了直流微电网的低电压穿越控制策略。在并网点发生三相短路故障时,通过调整光伏发电单元、储能单元以及并网单元的控制策略,实现源-网-储协调控制。通过向交流网提供无功功率支撑,保证故障期间直流微电网系统不脱网运行,同时实现并网变换器输出电流不过流;故障期间通过混合储能单元来实现维持直流母线电压的稳定。构建仿真模型,模拟故障并仿真验证所提控制策略的正确性和有效性。
二、关于无功功率和功率因数探讨（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、关于无功功率和功率因数探讨（论文提纲范文）
（1）分布式电源在配电网中的控制消纳策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 分布式电源接入配电网时存在的挑战 |
| 1.3 分布式电源消纳问题的国内外研究现状 |
| 1.3.1 分布式电源对配电网电压质量的影响 |
| 1.3.2 配电网中分布式电源消纳本地控制策略 |
| 1.3.3 配电网中分布式电源消纳协调控制策略 |
| 1.3.4 分布式电源消纳的虚拟电厂方法 |
| 1.4 本文工作和章节安排 |
| 第2章 基于无功和有功调节的分布式电源本地控制消纳策略 |
| 2.1 分布式电源接入对配电网局部电压的影响分析 |
| 2.2 本地无功功率和有功功率调节 |
| 2.2.1 本地无功功率调节 |
| 2.2.2 本地有功功率调节 |
| 2.3 本地控制消纳策略的实现 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.5 工程应用分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 可抑制无功振荡的分布式电源本地控制消纳策略 |
| 3.1 无功振荡与本地控制系统稳定性 |
| 3.2 可抑制无功振荡的本地控制消纳策略的实现 |
| 3.3 控制系统关键参数选取方法 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 可抑制无功振荡的分布式电源协调控制消纳策略 |
| 4.1 含分布式电源配电网模型 |
| 4.2 分布式电源协调控制消纳策略实现 |
| 4.2.1 协调控制目标函数 |
| 4.2.2 协调控制约束条件 |
| 4.2.3 规划问题求解方法 |
| 4.3 算例分析 |
| 4.3.1 算例设计 |
| 4.3.2 仿真分析结果 |
| 4.3.3 仿真分析对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于虚拟电厂的分布式电源低成本消纳策略 |
| 5.1 虚拟电厂发电单元形式 |
| 5.2 不同因素对建筑光伏与太阳能热水器效益的影响分析 |
| 5.2.1 建筑光伏和太阳能热水器的成本 |
| 5.2.2 政府的激励政策和电力电网价格 |
| 5.2.3 太阳能热水器间的距离 |
| 5.2.4 建筑光伏和太阳能热水器的效益 |
| 5.3 可控与不可控发电单元的配置方案 |
| 5.3.1 城市居民可利用屋顶面积调研 |
| 5.3.2 发电单元配置方案 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（2）基于智慧电能调控系统的变压器安全高效运行技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 变压器经济运行研究现状 |
| 1.2.2 储能设备及其相关技术应用研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 配电变压器原理与损耗分析 |
| 2.1 变压器原理及分类 |
| 2.2 变压器功率损耗分析 |
| 2.2.1 变压器有功功率损耗 |
| 2.2.2 变压器无功功率消耗 |
| 2.2.3 变压器综合功率损耗 |
| 2.3 负载率损耗分析 |
| 2.4 功率因数损耗分析 |
| 2.5 谐波损耗分析 |
| 2.6 三相不平衡损耗分析 |
| 2.7 配电变压器降损措施 |
| 3 智慧电能调控系统 |
| 3.1 系统结构与功能设计 |
| 3.1.1 功能设计 |
| 3.1.2 系统结构设计 |
| 3.2 储能设备的研究 |
| 3.2.1 储能的意义 |
| 3.2.2 储能的分类与特性 |
| 3.2.3 电化学储能的优势 |
| 3.3 电力电子换流器 |
| 3.3.1 基本拓扑 |
| 3.3.2 电压源换流器工作原理 |
| 3.3.3 脉冲宽度调制方式 |
| 3.4 智慧电能控制器 |
| 3.4.1 上层能量管理策略 |
| 3.4.2 下层电压源换流器控制策略 |
| 3.4.3 智慧电能控制器工作流程 |
| 4 智慧电能调控系统仿真实验 |
| 4.1 变压器建模 |
| 4.2 储能单元建模 |
| 4.3 电力电子换流器建模 |
| 4.3.1 数学模型分析 |
| 4.3.2 控制系统模型 |
| 4.4 智慧电能调控系统仿真实验 |
| 4.4.1 负载率调控实验 |
| 4.4.2 无功补偿实验 |
| 4.4.3 谐波抑制实验 |
| 4.4.4 三相不平衡治理实验 |
| 4.4.5 智慧电能调控实验 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）磁饱和式可控电抗器的磁路模型及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于磁路理论的变压器建模研究现状 |
| 1.2.2 MSCR建模研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及创新点 |
| 2 MSCR铁芯磁化特性影响因素分析 |
| 2.1 铁磁材料磁特性影响因素 |
| 2.1.1 温度变化的影响 |
| 2.1.2 外施激励对磁滞效应的影响 |
| 2.1.3 外施激励对涡流效应的影响 |
| 2.2 外部激励对模型参数取值的影响 |
| 2.2.1 动态J-A磁滞模型 |
| 2.2.2 实例分析外部激励的影响 |
| 2.3 磁滞和涡流效应的影响分析 |
| 2.3.1 基于理想小斜率的MSCR磁化模型 |
| 2.3.2 基于动态J-A磁滞模型的MSCR磁化模型 |
| 2.3.3 磁滞和涡流效应对MSCR工作特性计算的影响分析 |
| 2.4 小结 |
| 3 铁芯磁路段磁滞等效模型 |
| 3.1 磁路基本理论 |
| 3.1.1 磁路理论的基础 |
| 3.1.2 磁通管和磁路基本定律 |
| 3.2 磁路-电路的类比关系 |
| 3.2.1 磁阻-电阻类比法 |
| 3.2.2 磁导-电容类比法 |
| 3.2.3 磁导-电容类比法的应用 |
| 3.3 基于磁导-电容类比的铁芯磁路段磁滞等效模型 |
| 3.3.1 铁芯磁路段磁滞等效模型 |
| 3.3.2 涡流损耗瞬时损耗功率的计算 |
| 3.3.3 改进的铁芯磁路段磁滞等效模型 |
| 3.3.4 模型参数确定 |
| 3.4 磁路段瞬时功率损耗计算 |
| 3.5 改进的铁芯磁路段磁滞等效模型分析 |
| 3.5.1 方圈的仿真模型 |
| 3.5.2 仿真和实验对比分析 |
| 3.5.3 磁滞模型比较 |
| 3.6 小结 |
| 4 基于磁路理论的MSCR磁路模型 |
| 4.1 MSCR磁场分布 |
| 4.1.1 MSCR铁芯磁场分布 |
| 4.1.2 MSCR漏磁场分布 |
| 4.2 MSCR铁芯磁场等效磁路 |
| 4.2.1 铁芯拐角区等效磁路 |
| 4.2.2 铁芯T形区等效磁路 |
| 4.2.3 MSCR铁芯磁通管的几何尺寸 |
| 4.2.4 基于改进的磁路段磁滞等效模型的磁路模型 |
| 4.3 MSCR漏磁场磁路拓扑及磁导计算 |
| 4.3.1 漏磁场磁通管几何尺寸 |
| 4.3.2 漏磁导计算 |
| 4.4 MSCR等效磁路 |
| 4.5 外电路等效模型 |
| 4.5.1 计及频变特性的绕组电阻集总参数模型 |
| 4.5.2 外电路模型 |
| 4.6 MSCR电路-磁路模型 |
| 4.7 小结 |
| 5 MSCR电路-磁路模型的求解 |
| 5.1 外电路的数值计算 |
| 5.1.1 电阻和电感的离散化 |
| 5.1.2 回转器的离散化 |
| 5.1.3 基于梯形法的外电路方程 |
| 5.2 MSCR磁路模型的数值计算 |
| 5.2.1 基于梯形法的漏磁路段数值计算 |
| 5.2.2 铁芯磁路段的数值计算 |
| 5.2.3 MSCR磁路方程 |
| 5.3 MSCR电路-磁路模型方程 |
| 5.4 MSCR工作特性计算 |
| 5.4.1 工作电流计算 |
| 5.4.2 有功损耗和无功功率计算 |
| 5.4.3 磁通和磁密计算 |
| 5.5 电路-磁路模型的数值求解 |
| 5.5.1 模型离散化的分析 |
| 5.5.2 铁芯磁路段数值计算分析 |
| 5.5.3 离散化模型的求解 |
| 5.6 小结 |
| 6 MSCR电路-磁路模型的验证与应用 |
| 6.1 铁芯磁路参数计算 |
| 6.1.1 铁芯磁路段参数计算 |
| 6.1.2 漏磁导计算 |
| 6.2 绕组电阻集总参数模型的参数计算 |
| 6.3 工作特性仿真与实验对比分析 |
| 6.3.1 工作电流分析 |
| 6.3.2 无功功率分析 |
| 6.3.3 损耗特性分析 |
| 6.4 磁场分布计算分析 |
| 6.4.1 3D场路耦合模型仿真 |
| 6.4.2 磁场计算与对比分析 |
| 6.5 MSCR电路-磁路模型在电力系统仿真的应用 |
| 6.5.1 基于MSCR的无功补偿系统 |
| 6.5.2 无功补偿系统仿真分析 |
| 6.6 小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）含高渗透率光伏的配电网电压协调控制方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 配电网电压控制方法的国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 配电网电压控制设备概述 |
| 1.2.2 配电网电压优化的控制目标 |
| 1.2.3 配电网电压优化方法的研究现状 |
| 1.2.4 配电网电压控制方法存在的问题 |
| 1.3 平抑PV功率波动方法的国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.3.1 平抑PV功率波动方法的研究现状 |
| 1.3.2 平抑PV功率波动方法存在的问题 |
| 1.4 储能容量优化配置方法的国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.4.1 储能容量优化配置方法的研究现状 |
| 1.4.2 平抑PV功率波动的储能容量优化配置方法存在的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 2 配电网的节点电压波动特性分析 |
| 2.1 PV电站的功率波动特性分析 |
| 2.1.1 分析方法 |
| 2.1.2 PV电站的日发电功率波动特性 |
| 2.1.3 PV电站的全年发电功率波动特性 |
| 2.2 配电网节点电压波动特性分析 |
| 2.2.1 配电网的数学模型 |
| 2.2.2 配电网节点电压波动的理论分析 |
| 2.2.3 配电网节点电压波动问题的解决思路 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 PV限功率和BESS协调平抑PV电站并网功率波动策略 |
| 3.1 含BESS的 PV电站的拓扑结构和运行要求 |
| 3.2 PV限功率和BESS协调平抑PV电站并网功率波动策略 |
| 3.2.1 协调平抑策略的整体思想 |
| 3.2.2 PV的有功功率实时控制策略 |
| 3.2.3 基于卡尔曼滤波参数自适应调整的BESS充放电功率实时控制策略 |
| 3.3 算例仿真与分析 |
| 3.3.1 仿真算例与参数设置 |
| 3.3.2 平抑前后PV电站注入配电网的有功功率波动性比较 |
| 3.3.3 平抑前后PV电站PCC处电压的波动性比较 |
| 3.3.4 平抑前后PV变流器输出的有功功率对比 |
| 3.3.5 BESS的充放电功率和SOC控制结果 |
| 3.4 不同平抑策略的综合性能比较和分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 平抑PV电站并网功率波动的HESS多目标非线性实时优化调度策略 |
| 4.1 含HESS的 PV电站拓扑结构和运行要求 |
| 4.1.1 含HESS的 PV电站系统拓扑 |
| 4.1.2 PV电站的运行要求 |
| 4.2 PV限功率和HESS协调平抑PV电站并网功率波动策略 |
| 4.2.1 整体控制思想 |
| 4.2.2 PV的有功功率实时控制策略 |
| 4.2.3 HESS多目标非线性实时优化调度策略 |
| 4.2.4 HESS的 SOC校正控制策略 |
| 4.3 算例仿真与分析 |
| 4.3.1 仿真算例与参数设置 |
| 4.3.2 平抑前后PV电站注入配电网的有功功率波动性比较 |
| 4.3.3 平抑前后PV电站PCC处电压的波动性比较 |
| 4.3.4 平抑前后PV变流器输出的有功功率对比 |
| 4.3.5 HESS的充放电功率和SOC优化结果 |
| 4.3.6 PV的限功率控制对HESS平抑效果的影响 |
| 4.3.7 SOC校正控制策略对HESS平抑效果的影响 |
| 4.4 基于HESS的不同平抑策略的性能比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于带惯性权重PSO算法的HESS容量优化配置方法 |
| 5.1 PV电站中HESS容量优化配置关键问题分析 |
| 5.2 HESS容量的非线性优化配置模型 |
| 5.2.1 目标函数 |
| 5.2.2 约束条件 |
| 5.2.3 求解算法 |
| 5.3 算例仿真与分析 |
| 5.3.1 仿真算例与参数设置 |
| 5.3.2 HESS容量的优化配置结果 |
| 5.3.3 HESS容量优化配置结果的合理性验证 |
| 5.4 不同控制参数对HESS容量优化配置结果的影响 |
| 5.4.1 平抑策略中子目标函数的权重系数对HESS容量优化配置结果的影响 |
| 5.4.2 PV并功率波动量要求对HESS容量优化配置结果的影响 |
| 5.4.3 经济性参数对HESS容量优化配置结果的影响 |
| 5.4.4 不同求解算法的收敛性比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 计及变电站运行优化的配电网两阶段电压协调控制方法 |
| 6.1 配电网的模型和电压控制目标 |
| 6.1.1 含大量PV的配电网模型 |
| 6.1.2 配电网的电压控制目标 |
| 6.2 计及变电站运行优化的配电网两阶段电压协调控制方法 |
| 6.3 集中优化阶段的控制方法 |
| 6.3.1 配电网随机最差电压波动场景的构建方法 |
| 6.3.2 配电网集中优化的预决策方法 |
| 6.3.3 配电网集中优化的MOMINP模型 |
| 6.3.4 MOMINP模型的求解算法 |
| 6.3.5 帕累托最优解集中最可行解的快速决策方法 |
| 6.3.6 配电网各个节点的参考运行电压的计算方法 |
| 6.4 本地优化阶段的控制方法 |
| 6.4.1 PV电站有功功率的实时控制算法 |
| 6.4.2 基于下垂控制的PV电站无功功率实时控制算法 |
| 6.5 算例仿真与分析 |
| 6.5.1 仿真算例与参数设置 |
| 6.5.2 配电网电压控制结果分析 |
| 6.5.3 不同电压控制方法的优化结果比较 |
| 6.5.4 不同控制参数对配电网电压控制结果的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）基于碳化硅器件的PWM整流器控制与保护（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 课题的研究意义及背景 |
| 1.2 PWM整流器控制研究现状 |
| 1.2.1 PWM整流器的控制结构 |
| 1.2.2 PWM整流器控制策略研究现状 |
| 1.3 PWM整流器功率器件研究现状 |
| 1.3.1 PWM整流器功率器件的发展 |
| 1.3.2 SiC MOSFET控制与保护研究现状 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 2 PWM整流器数学模型及运行原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三相PWM整流器数学模型 |
| 2.2.1 三相静止坐标系下的数学模型 |
| 2.2.2 两相静止坐标系下的PWM整流器数学模型 |
| 2.2.3 三相PWM整流器在两相同步旋转坐标系下的数学模型 |
| 2.2.4 三相PWM整流器复矢量数学模型 |
| 2.3 三相PWM整流器运行原理分析 |
| 2.3.1 三相PWM整流器开关模式 |
| 2.3.2 SVPWM调制下的工作模式分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 三相PWM整流器模型预测控制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于瞬时功率的三相PWM整流器数学模型 |
| 3.3 双矢量模型预测直接功率控制 |
| 3.3.1 最优矢量选择 |
| 3.3.2 矢量作用时间计算及其优化 |
| 3.3.3 系统参数变化对控制的影响 |
| 3.4 功率器件开关控制及延时补偿 |
| 3.4.1 减少开关动作 |
| 3.4.2 控制延时补偿 |
| 3.5 仿真和实验结果 |
| 3.5.1 仿真结果 |
| 3.5.2 实验测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 PWM整流器功率器件变温度特性及过流保护研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 人工神经网络与多项式模型 |
| 4.2.1 人工神经网络模型 |
| 4.2.2 多项式模型 |
| 4.3 SiC MOSFET变温度特性 |
| 4.3.1 样本数据的获取与拟合模型构建 |
| 4.3.2 阈值电压变温度特性 |
| 4.3.3 导通电阻变温度特性 |
| 4.3.4 最大功耗变温度特性 |
| 4.3.5 最大输出电流变温度特性 |
| 4.4 PWM整流器变温度过流保护研究 |
| 4.4.1 变温过流度保护机理 |
| 4.4.2 变温度过流保护电路设计 |
| 4.4.3 变温度过流保护算法设计 |
| 4.5 实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 PWM整流器功率器件短路特性及短路保护研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SiC MOSFET短路特性分析 |
| 5.2.1 SiC MOSFET开关过程波形分析 |
| 5.2.2 SiC MOSFET短路测试平台设计 |
| 5.2.3 SiC MOSFET短路特性试验及分析 |
| 5.2.4 主电路杂散参数等对短路特性的影响 |
| 5.3 PWM整流器短路保护研究 |
| 5.3.1 桥式电力电子装置短路机理分析 |
| 5.3.2 基于导通压降检测的短路保护电路设计 |
| 5.4 基于门极电压检测的直通短路保护电路设计 |
| 5.4.1 直通短路检测原理 |
| 5.4.2 直通短路保护电路设计 |
| 5.4.3 直通保护实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）电网电压不平衡和不对称故障时无刷双馈电机控制策略的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文课题的研究背景及意义 |
| 1.2 无刷双馈感应风力发电机组的不对称低电压穿越问题 |
| 1.2.1 风力发电机组低电压穿越技术要求 |
| 1.2.2 无刷双馈感应发电机低电压穿越方法研究现状 |
| 1.2.3 无刷双馈发电机最严峻程度不对称低电压穿越的研究现状 |
| 1.3 电网电压不平衡时无刷双馈发电机的控制方法研究现状 |
| 1.3.1 国内电网三相电压不平衡度的要求及发电机运行性能的影响 |
| 1.3.2 无刷双馈发电机电网不平衡时控制方法的研究现状 |
| 1.4 电压跌落发生器的研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 无刷双馈感应发电机基本情况 |
| 2.1 无刷双馈感应发电机基本原理 |
| 2.2 无刷双馈感应发电机静止坐标系数学模型 |
| 2.2.1 空间矢量介绍 |
| 2.2.2 无刷双馈感应发电机静止坐标系数学模型 |
| 2.3 无刷双馈感应发电机间接功率控制系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电网电压不平衡时无刷双馈感应发电机改进的间接功率控制策略 |
| 3.1 电网电压不平衡时BDFIG的工作状况分析 |
| 3.2 电网不平衡时基于改进间接功率控制的BDFIG |
| 3.2.1 改进间接功率控制的结构框图 |
| 3.2.2 陷波器的设计与实现 |
| 3.3 系统中有关物理量的观测和计算方法 |
| 3.3.1 控制绕组磁链观测方法 |
| 3.3.2 控制绕组磁链矢量增量计算 |
| 3.3.3 控制绕组电压的求取 |
| 3.4 无刷双馈感应发电机基于改进间接功率控制的仿真结果 |
| 3.4.1 基于改进间接功率控制的仿真框图 |
| 3.4.2 基于改进间接功率控制BDFIG的仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于磁链跟踪控制的BDFIG最严峻不对称低电压故障穿越方法的研究 |
| 4.1 电网不对称故障时BDFIG的运行特性 |
| 4.1.1 P-N故障时BDFIG的运行特性 |
| 4.1.2 P-P-N故障时BDFIG的运行特性 |
| 4.1.3 P-P故障时BDFIG的运行特性 |
| 4.2 基于磁链跟踪控制的BDFIG低电压穿越方法 |
| 4.2.1 基于磁链跟踪的BDFIG低电压穿越工作原理 |
| 4.2.2 基于磁链跟踪控制的BDFIG低电压穿越控制系统结构框图 |
| 4.2.3 不对称故障时磁链跟踪系数的取值范围 |
| 4.2.4 基于磁链跟踪控制的无刷双馈感应发电机不对称故障时的低电压穿越性能 |
| 4.3 基于磁链跟踪控制的不对称低电压穿越的最严峻时刻 |
| 4.3.1 不对称低电压穿越时控制绕组电流存在最大值 |
| 4.3.2 基于磁链跟踪控制的不对称低电压穿越最严峻时刻的求解思路 |
| 4.3.3 故障前控制绕组稳态电流的解析表达式 |
| 4.3.4 故障后控制绕组电流稳态分量的解析表达式 |
| 4.3.5 不对称故障后控制绕组电流最严峻时刻的求解 |
| 4.4 不对称电压故障最严峻时刻的仿真验证 |
| 4.4.1 单相接地故障最严峻时刻的仿真验证 |
| 4.4.2 两相接地故障最严峻时刻的仿真验证 |
| 4.4.3 两相相间短路最严峻时刻的仿真验证 |
| 4.4.4 不对称故障最严峻时刻及控制绕组电流冲击值的仿真结果和计算结果比较 |
| 4.5 不对称电压故障时控制绕组电流冲击值的其它影响因素 |
| 4.5.1 负载情况对不对称电压故障的控制绕组电流冲击值的影响 |
| 4.5.2 功率因数对不对称电压故障的控制绕组电流冲击值的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于交流无触点开关的不对称电压跌落发生器的研制与实现 |
| 5.1 不对称电压跌落发生器的结构框图及无触点开关结构框图 |
| 5.1.1 不对称电压跌落发生器的主回路结构框图 |
| 5.1.2 交流无触点开关的结构框图 |
| 5.2 基于不同吸收电路的不对称电压跌落发生器的仿真结果 |
| 5.2.1 无吸收电路不对称电压跌落发生器的的仿真结果 |
| 5.2.2 基于RC吸收电路不对称电压跌落发生器的的仿真结果 |
| 5.2.3 基于RCD吸收电路不对称电压跌落发生器的的仿真结果 |
| 5.2.4 基于不同吸收电路不对称电压跌落发生器的的仿真结果分析 |
| 5.3 不对称电压跌落装置的搭建 |
| 5.4 不对称电压跌落装置的实验结果 |
| 5.4.1 P-N故障的实验结果 |
| 5.4.2 P-P-N和P-P故障的实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 实验平台介绍及实验结果 |
| 6.1 实验平台 |
| 6.1.1 实验平台的硬件系统 |
| 6.1.2 最严峻不对称低电压故障穿越的实验方法 |
| 6.1.3 实验平台的软件系统 |
| 6.2 采用实验数据计算单相接地故障的最严峻时刻 |
| 6.2.1 采用无刷双馈电机实验结果拟合故障前的控制绕组电流解析表达式 |
| 6.2.2 采用无刷双馈电机实验结果拟合故障后的控制绕组电流解析表达式 |
| 6.2.3 采用无刷双馈电机实验结果计算单相接地故障的最严峻时刻 |
| 6.3 最严峻单相接地故障的低电压穿越实验结果及分析 |
| 6.3.1 最严峻单相接地故障的低电压穿越实验结果 |
| 6.3.2 理论计算结果、仿真结果与实验结果的对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1 无刷双馈感应发电机定、转子 |
| 附录2 无刷双馈感应发电机控制柜 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）基于APF与SVG的矿井供电系统的谐波抑制与无功补偿研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 谐波抑制的研究现状 |
| 1.2.2 无功补偿的研究现状 |
| 1.2.3 综合补偿的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 创新点 |
| 第2章 SVG无功补偿与APF谐波检测基本原理 |
| 2.1 SVG的基本工作原理 |
| 2.1.1 SVG的构成 |
| 2.1.2 SVG的工作原理 |
| 2.1.3 SVG的工作特性 |
| 2.1.4 SVG的控制策略 |
| 2.2 APF的基本原理 |
| 2.2.1 APF的构成 |
| 2.2.2 APF的分类 |
| 2.2.3 APF的谐波检测技术 |
| 2.2.4 基于瞬时无功功率理论的谐波检测法 |
| 2.3 APF与SVG联合运行 |
| 2.3.1 联合运行系统结构 |
| 2.3.2 联合运行系统仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于APF与SVG的矿井供电系统设计 |
| 3.1 九台营城矿井供电现状 |
| 3.1.1 井田概况 |
| 3.1.2 供电现状 |
| 3.2 矿井供电系统中的谐波和无功问题 |
| 3.2.1 谐波与无功的产生 |
| 3.2.2 谐波与无功的危害 |
| 3.3 矿井供电系统谐波及无功方案选择 |
| 3.3.1 供电系统无功补偿方案选择 |
| 3.3.2 无功补偿容量的确定 |
| 3.3.3 供电系统谐波抑制的方案选择 |
| 3.4 供电系统软硬件设计 |
| 3.4.1 硬件设计 |
| 3.4.2 软件设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于APF与SVG的供电系统仿真及运行 |
| 4.1 仿真测试结果 |
| 4.2 投入运行测试 |
| 4.2.1 供电情况 |
| 4.2.2 负荷情况 |
| 4.2.3 测试方法 |
| 4.2.4 测试结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（8）分布式光伏接入农村配电网电压质量治理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究和发展现状 |
| 1.2.1 分布式光伏接入对配电网电压质量影响研究 |
| 1.2.2 分布式光伏接入配电网的电压质量治理研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 分布式光伏接入对农村配电网电压的影响 |
| 2.1 光伏并网发电系统 |
| 2.1.1 光伏发电基本原理 |
| 2.1.2 光伏电池最大功率点跟踪理论分析 |
| 2.1.3 光伏电池输出特性仿真分析 |
| 2.1.4 光伏并网逆变器数学模型 |
| 2.2 光伏影响农村配电网电压质量的机理分析 |
| 2.2.1 单个光伏接入配电网 |
| 2.2.2 多个光伏接入配电网 |
| 2.3 算例分析 |
| 2.3.1 单个光伏电源接入配电网算例分析 |
| 2.3.2 多个光伏电源接入配电网算例分析 |
| 2.4 光伏接入农配网的实测数据分析 |
| 2.4.1 农村配电网的结构特点 |
| 2.4.2 户用型光伏数据实测 |
| 2.4.3 配电变压器低压侧数据实测 |
| 2.4.4 测试小结 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 计及电气距离的本地无功控制策略 |
| 3.1 并网逆变器的基本控制策略 |
| 3.1.1 并网逆变器无功输出原理 |
| 3.1.2 逆变器的基本PQ控制策略 |
| 3.1.3 传统型基于并网点电压的无功控制策略 |
| 3.2 计及电气距离的本地无功控制策略 |
| 3.2.1 计及电气距离的本地无功控制策略原理 |
| 3.2.2 计及电气距离的本地无功控制策略控制流程设计 |
| 3.3 控制策略的仿真对比 |
| 3.3.1 基本PQ控制策略仿真分析 |
| 3.3.2 传统型基于并网点电压的无功控制策略仿真分析 |
| 3.3.3 计及电气距离的本地无功控制策略仿真分析 |
| 3.4 削减功率控制方式 |
| 3.4.1 削减功率控制原理 |
| 3.4.2 削减功率控制方式仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 分布式光伏多逆变器协调控制策略 |
| 4.1 多逆变器协调控制配合必要性分析 |
| 4.2 多逆变器协调控制策略 |
| 4.2.1 多逆变器协调控制策略原理分析 |
| 4.2.2 多逆变器协调控制策略控制流程 |
| 4.3 多逆变器协调控制仿真分析 |
| 4.3.1 仿真算例 |
| 4.3.2 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）电气化铁路电能质量治理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 电气化铁路供电系统及电能质量考核标准 |
| 1.2.1 牵引供电系统 |
| 1.2.2 电力机车 |
| 1.2.3 电能质量考核标准 |
| 1.3 电气化铁路发展面临的问题 |
| 1.3.1 谐波问题 |
| 1.3.2 无功问题 |
| 1.3.3 波动性与冲击性 |
| 1.4 研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第2章 APF和SVG的工作原理分析与参数设计 |
| 2.1 APF的工作原理与参数设计 |
| 2.1.1 APF的主电路模型与工作原理 |
| 2.1.2 APF的参数设计 |
| 2.2 SVG的工作原理与参数设计 |
| 2.2.1 SVG的主电路模型与工作原理 |
| 2.2.2 SVG的参数设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 谐波及无功参考指令电流的检测 |
| 3.1 常用的参考指令电流检测方法 |
| 3.1.1 基于瞬时无功功率理论的谐波及无功电流检测算法 |
| 3.1.2 无锁相环单相电路谐波及无功电流检测算法 |
| 3.2 仿真对比分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 补偿电流控制策略分析与研究 |
| 4.1 APF补偿电流控制策略研究 |
| 4.1.1 APF的控制系统分析 |
| 4.1.2 常见的电流内环控制策略 |
| 4.1.3 PI与QPR综合控制 |
| 4.2 SVG补偿电流控制策略研究 |
| 4.2.1 电流间接控制 |
| 4.2.2 电流直接控制 |
| 4.3 APF和SVG的协同控制 |
| 4.3.1 协同控制原理 |
| 4.3.2 协同控制的控制规则 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 仿真验证与分析 |
| 5.1 各部分仿真模型简介 |
| 5.2 仿真分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（10）光储直流微电网运行协调控制技术研究（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 微电网的研究现状 |
| 1.3 直流微电网技术 |
| 1.3.1 直流微电网的拓扑结构 |
| 1.3.2 直流微电网中混合储能的控制 |
| 1.3.3 直流微电网的能量管理 |
| 1.3.4 直流微电网的低电压穿越 |
| 1.3.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 光储直流微电网系统结构及分析 |
| 2.1 光储直流微电网系统的组成 |
| 2.2 光伏发电单元 |
| 2.2.1 光伏电池的分类 |
| 2.2.2 光伏电池模型 |
| 2.2.3 Boost变换器的参数设计 |
| 2.2.4 Boost变换器的数学模型 |
| 2.3 混合储能单元 |
| 2.3.1 蓄电池的模型 |
| 2.3.2 超级电容的模型 |
| 2.3.3 双向DC/DC变换器的参数设计 |
| 2.3.4 双向DC/DC变换器的数学模型 |
| 2.4 并网单元 |
| 2.4.1 并网变换器的参数设计 |
| 2.4.2 并网变换器的数学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光储直流微电网系统各单元运行控制 |
| 3.1 光伏发电单元控制策略 |
| 3.1.1 光伏发电单元的MPPT控制 |
| 3.1.2 光伏发电单元的恒压控制 |
| 3.2 混合储能单元控制策略 |
| 3.2.1 基于低通滤波器的功率分配控制 |
| 3.2.2 基于虚拟阻抗的功率分配控制 |
| 3.3 并网单元控制策略 |
| 3.3.1 单位功率因数稳压控制 |
| 3.3.2 无功补偿优先稳压控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光储直流微电网系统运行控制研究 |
| 4.1 系统运行模式分析 |
| 4.2 系统运行模式划分 |
| 4.3 仿真分析 |
| 4.3.1 离网运行仿真及分析 |
| 4.3.2 并网运行仿真及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 光储直流微电网低电压穿越控制策略研究 |
| 5.1 光储直流微电网低电压穿越的相关要求 |
| 5.2 光储直流微电网无功补偿优先稳压控制 |
| 5.2.1 无功补偿优先控制策略 |
| 5.2.2 直流母线电压控制策略 |
| 5.3 直流微电网低电压穿越仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 个人简历 |
四、关于无功功率和功率因数探讨（论文参考文献）
- [1]分布式电源在配电网中的控制消纳策略研究[D]. 魏昊焜. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]基于智慧电能调控系统的变压器安全高效运行技术研究[D]. 袁方. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]磁饱和式可控电抗器的磁路模型及其应用研究[D]. 张慧英. 兰州交通大学, 2021(01)
- [4]含高渗透率光伏的配电网电压协调控制方法研究[D]. 马伟. 北京交通大学, 2021(02)
- [5]基于碳化硅器件的PWM整流器控制与保护[D]. 王占扩. 北京科技大学, 2021(08)
- [6]电网电压不平衡和不对称故障时无刷双馈电机控制策略的研究与实现[D]. 武浩. 太原理工大学, 2021(01)
- [7]基于APF与SVG的矿井供电系统的谐波抑制与无功补偿研究[D]. 刘钧天. 长春工业大学, 2021(08)
- [8]分布式光伏接入农村配电网电压质量治理研究[D]. 范美芳. 北京交通大学, 2021(02)
- [9]电气化铁路电能质量治理研究[D]. 权学红. 陕西理工大学, 2021(08)
- [10]光储直流微电网运行协调控制技术研究[D]. 胡基栋. 内蒙古工业大学, 2021(01)