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新型大功率串联谐振注入式混合有源电力滤波器

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电工技术学报 2007年第3期22卷 121-127页

作者：荣飞罗安唐杰湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

提出一种兼具改善功率因数、滤除谐波电流和抑制谐振等功能的大功率串联谐振注入式混合有源电力滤波器,并将其成功应用于工程实际。分析了该滤波器的拓扑结构和工作原理,讨论了其谐波抑制能力及控制系统设计,提出了一种基于增量递推的... 详细信息

提出一种兼具改善功率因数、滤除谐波电流和抑制谐振等功能的大功率串联谐振注入式混合有源电力滤波器,并将其成功应用于工程实际。分析了该滤波器的拓扑结构和工作原理,讨论了其谐波抑制能力及控制系统设计,提出了一种基于增量递推的预测模型用于补偿时滞带来的影响,采用基于多模PID的控制算法进行电流跟踪控制,提高了系统的跟踪精度,最后给出了仿真结果。理论分析和现场运行情况表明,该有源滤波器能有效解决实际工况下对电网谐波抑制和无功补偿的需求,具有很好的工程应用效果。

关键词：有源电力滤波器谐波抑制预测模型增量递推多模PID

应用于不平衡系统的STATCOM电压控制新方法

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电工技术学报 2010年第3期25卷 138-143页

作者：荣飞罗安范卿湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

静止无功发生器(STATCOM)在稳定接入点电压时,常采用双环控制法,但该方法存在多个PI调节器,难以实现,同时也没有考虑电网电压三相不平衡的问题。本文采用瞬时功率平衡原理,将参考电流信号直接变换为参考电压信号,省去了传统双环控制中... 详细信息

静止无功发生器(STATCOM)在稳定接入点电压时,常采用双环控制法,但该方法存在多个PI调节器,难以实现,同时也没有考虑电网电压三相不平衡的问题。本文采用瞬时功率平衡原理,将参考电流信号直接变换为参考电压信号,省去了传统双环控制中的电流内环PI调节器,同时引入负序电压前馈环节以维持接入点电压保持三相平衡,并推导了负序电压情况下逆变器输出电压和输出电流之间的代数关系式。考虑到瞬时功率平衡原理需要STATCOM的等效电阻和等效电感值,而这两个参数值一般难以精确测量,为此根据反馈信息不断修正这两个参数的测量值。仿真分析和试验结果表明,所提出的控制方法在稳定接入点电压的同时,能有效维持接入点电压三相平衡。

关键词：静止无功发生器瞬时功率平衡电压控制参数修正不平衡系统

局部阴影条件下基于支路串联电压源的光伏阵列结构设计

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中国电机工程学报 2013年第36期33卷 96-103,14页

作者：朱文杰荣飞湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

局部阴影会导致光伏(photovoltaic,PV)阵列的输出功率下降,功率电压曲线呈现多个局部峰值情况,且光伏阵列的各个并联支路功率特性复杂化,没能完全工作在最大功率点(maximum power point,MPP),常规全局最大功率点追踪(global maximum pow... 详细信息

局部阴影会导致光伏(photovoltaic,PV)阵列的输出功率下降,功率电压曲线呈现多个局部峰值情况,且光伏阵列的各个并联支路功率特性复杂化,没能完全工作在最大功率点(maximum power point,MPP),常规全局最大功率点追踪(global maximum power point tracking,GMPPT)方法效果不佳,因此有必要对光伏阵列结构进行优化,提高光伏系统的转换效率。在电路的串并联理论的基础上,对光伏阵列支路在局部阴影条件下的输出功率进行详细分析,采用支路串联电压源的光伏阵列结构,实现光伏支路最大功率的优化控制方法。通过对光伏支路进行电压补偿,使得每条支路都能工作在最大功率点,达到光伏阵列的最大功率输出。仿真和实验结果表明:通过对光伏支路串联电压源,提高了光伏阵列的输出功率。

关键词：局部阴影光伏阵列最大功率点跟踪串联电压源功率优化

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基于温度的MMC变流器均压控制方法

电力系统保护与控制 2019年第11期47卷 173-180页

作者：李文君荣飞湖南大学电气与信息工程学院

为了提高MMC变流器的可靠性,在传统均压控制的基础上引入了热平衡控制,通过控制子模块的投切过程以减少子模块温度波动,实现MMC变流器可靠性的改善。针对子模块温度的估算,提出了以IGBT模块的福斯特热网络模型为基础的子模块温度计算方... 详细信息

为了提高MMC变流器的可靠性,在传统均压控制的基础上引入了热平衡控制,通过控制子模块的投切过程以减少子模块温度波动,实现MMC变流器可靠性的改善。针对子模块温度的估算,提出了以IGBT模块的福斯特热网络模型为基础的子模块温度计算方法,在电压均衡和热平衡控制过程中选择需要投切的子模块,通过减少不必要的子模块投切动作以降低子模块温度。采用Matlab/Simulink仿真平台对该控制方法进行验证,并将其验证结果与传统均压控制的温度波动和均压效果进行比较分析。结果表明该控制方法可有效降低器件温度波动,提高变流器的可靠性,具有较好的实用性。

关键词： MMC变流器温度计算均压控制热平衡控制可靠性

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一种新的谐波电流检测方法

高电压技术 2008年第1期34卷 138-141页

作者：荣飞罗安范卿湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

有源电力滤波器要求能够实时、准确地检测出电网中实时变化的谐波电流。针对现阶段对电网谐波电流检测方法中普遍存在的时延、计算量大等不足,提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进ip-iq变换法。该方法的特点为:省去了传统ip-iq变换中... 详细信息

有源电力滤波器要求能够实时、准确地检测出电网中实时变化的谐波电流。针对现阶段对电网谐波电流检测方法中普遍存在的时延、计算量大等不足,提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进ip-iq变换法。该方法的特点为:省去了传统ip-iq变换中三相到两相的变换及其反变换,使计算过程大大简化;利用单相电压构造同步旋转角,不管在三相对称系统还是不对称系统中都能有效检测出电网谐波电流;不需要锁相环电路就可以获得得同步旋转角,消除了传统ip-iq变换过程中锁相环带来的影响。仿真与实验结果表明,该算法能有效提高系统的实时性、目标跟随能力,更适合于有源电力滤波器的工程应用。

关键词：谐波检测瞬时无功功率 ip-iq变换同步旋转角有源电力滤波器锁相环

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一种新型模块化多电平光伏并网系统

中国电机工程学报 2015年第23期35卷 5976-5984页

作者：荣飞刘诚黄守道湖南大学电气与信息工程学院

为了解决光伏并网系统存在的光能利用率低、对电网影响大等问题,提出一种新型模块化多电平(modular multilevel converter,MMC)光伏并网系统及其控制方法,即在级联式MMC的主电路结构中,对每一个子模块电容并联一块光伏组件,在不增加额... 详细信息

为了解决光伏并网系统存在的光能利用率低、对电网影响大等问题,提出一种新型模块化多电平(modular multilevel converter,MMC)光伏并网系统及其控制方法,即在级联式MMC的主电路结构中,对每一个子模块电容并联一块光伏组件,在不增加额外硬件成本的基础上,仅通过控制方法实现局部阴影条件下每个光伏组件的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)。其控制方法包括MPPT控制、冗余模块控制、稳压控制和并网控制。详细论述该系统的结构及其控制策略,并在Simulink中搭建系统模型。该系统具有硬件相对投入少、谐波含量低、太阳能利用率高等优势。同时,在光伏组件出现故障时能及时进行容错处理,保证了系统的可靠运行。仿真实验结果验证了该系统及其控制策略的可行性。

关键词：模块化多电平逆变器光伏电源并网系统冗余控制最大功率点跟踪

补偿配电网电压不平衡的静止同步补偿器控制方法研究

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中国电机工程学报 2009年第6期29卷 55-60页

作者：罗安欧剑波唐杰荣飞湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

将静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)经电感电容(inductor-capacitor,LC)滤波器滤波后并入电网来调整和平衡配电网电压,通过对电网电压不平衡条件下STATCOM的负序等效电路分析,提出一种新的正、负序电压双环叠加... 详细信息

将静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)经电感电容(inductor-capacitor,LC)滤波器滤波后并入电网来调整和平衡配电网电压,通过对电网电压不平衡条件下STATCOM的负序等效电路分析,提出一种新的正、负序电压双环叠加控制策略。正序电压控制环控制公共连接点电压为给定值,负序电压控制环实现公共连接点电压三相对称控制。新控制策略基于瞬时功率平衡思想,采用神经元自适应算法来整定比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制参数,具有成本低、鲁棒性好等特点,可在电网电压不平衡时有效地调节和平衡配电网电压。仿真和实验结果表明该方法的有效性。

关键词：静止同步补偿器电压不平衡功率平衡自适应

一种新型的基于风速预测的风力发电系统蓄电池充放电控制策略

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电力自动化设备 2018年第4期38卷 157-161,168页

作者：荣飞李旺黄守道湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

为了使风力发电系统的有功出力波动维持在规定的范围内,同时保证系统的蓄电池储能水平基本保持不变,使系统能有效地应对输入功率突然增加及输出功率急剧下降的紧急情况,在风速预测的基础上提出一种新型的风力发电系统蓄电池充放电控制... 详细信息

为了使风力发电系统的有功出力波动维持在规定的范围内,同时保证系统的蓄电池储能水平基本保持不变,使系统能有效地应对输入功率突然增加及输出功率急剧下降的紧急情况,在风速预测的基础上提出一种新型的风力发电系统蓄电池充放电控制策略。当预测的风力发电系统输入功率的波动超过规定的功率变化范围时,通过对蓄电池的充放电控制以减弱网侧功率的波动,并且使蓄电池的充放电能量在一个周期内基本平衡,从而保证系统预留一定容量的储能装置以接收大功率输入或补充严重不足的并网功率,有效地减少了风能损失、提高了系统的效率。仿真结果验证了所提控制策略的有效性和可靠性。

关键词：风力发电系统电池储能系统控制策略充放电控制能量平衡机侧变流器网侧变流器

谐波电流检测新方法及在有源电力滤波器中的应用

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湖南大学学报（自然科学版） 2008年第10期35卷 36-40页

作者：荣飞罗安涂春鸣湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

针对现阶段对电网谐波电流检测方法中,普遍存在工频周期时延、计算量大等不足,提出了一种基于单相电压同步坐标变换的检测方法.该方法利用单相电压构造同步旋转角,不管在三相平衡系统还是不平衡系统中都能有效检测出电网谐波电流,并且... 详细信息

针对现阶段对电网谐波电流检测方法中,普遍存在工频周期时延、计算量大等不足,提出了一种基于单相电压同步坐标变换的检测方法.该方法利用单相电压构造同步旋转角,不管在三相平衡系统还是不平衡系统中都能有效检测出电网谐波电流,并且不需要锁相环电路就可以获得同步旋转角,消除了PLL延时带来的影响.仿真与工程实际表明:该算法能有效提高系统的实时性、目标跟随能力,更适合于有源滤波器的工程应用.

关键词：谐波检测不平衡系统同步旋转角有源滤波

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