基于电流注入法的光伏电源并网谐波电压畸变分析

通过研究光伏并网对电网电压畸变的影响机理,本文提出了基于电流注入法的电网谐波电压畸变分析方法。建立了光伏并网系统的谐波源模型,将光伏电源等效为谐波电流注入源,推导出光伏谐波注入源与配电网各点谐波电压畸变率的关系式,得出光伏电源接入位置和有功出力对电网谐波电压的影响关系。对含多个光伏电源接入的配电网谐波分布特性和相互影响关系进行了理论分析与仿真,得出光伏电源接入后的谐波分布规律,并验证了本文方法的正确性。     

有源电力滤波器对消除谐波电流的研究

非线性负载尤其是电力电子装置的广泛应用,导致了电网中含有大量谐波,这些谐波给电力系统带来了严重的污染,从而使电能质量受到严重的影响。有源电力滤波器(APF)作为一种高效治理谐波的电力电子装置得到越来越广泛的关注。文中构造了有源电力滤波器采用基于瞬时无功理论的ip-iq检测法来检测谐波电流,采用滞环比较法来跟踪指令电流。通过MATLAB/SIMULINK搭建仿真模型,对电力系统中存在的负载是否平衡和电网是否平衡4种情况进行仿真研究。仿真实验表明:APF针对于这4种状况能够消除电流谐波,使电流中的谐波含量减少了75%以上,使得电流总畸变率大大降低,与传统的LC无源滤器相比,有源电力滤波器具有深入的研究意义和广泛的实用价值。     

降低有源部分容量的混合电力滤波器

为了更经济地滤除电网中的谐波电流,提出了一种新型混合电力滤波器结构。与普通的混合滤波器相比,其有源滤波器的容量和成本进一步降低。由于无源滤波器承受了电网电压,而LC构成的基波谐振支路分流了无功电流,使得有源滤波器的额定电压和电流大大降低。在所提出控制策略的作用下,该滤波器可以有效地抑制电网谐波电压产生谐波电流并阻止负载谐波电流流入电网侧。由PSCAD/EMTDC软件进行仿真,结果表明:该结构中的有源滤波器的容量仅为滤波器总容量的2.11%,而滤波器投入后电网电流的总谐波畸变率仅为4.15%。     

两相电流控制的有源滤波器的补偿性能分析

提出了基于两相电流控制的离散模型,通过仿真研究了在整流负载,不对称电源等条件下的静态补偿性能和频谱,分析结果表明补偿性能好,总谐波畸变率小;对直流母线电压和负载阶跃变化时动态性能仿真表明,     

基于Matlab-Simuink的串联型有源电力滤波器的仿真研究

介绍了串联型有源电力滤波器的基本工作原理,研究了基于三相瞬时无功功率理论的谐波电压检测方法,并分析了系统主要参数的选取方法,最后结合检测负载谐波电压控制方式用Matlab/Simulink搭建了系统的仿真模型.仿真结果验证了在合理的参数配置下,串联型有源电力滤波器可对电压型谐波能进行较好的补偿,使得电源电流的畸变减小.     

一种用于船舶电网的并联型APF仿真分析

非线性电力电子装置在船舶电力系统中得到广泛应用的同时,对船舶电网也造成了一定量的谐波污染。谐波污染不仅会影响船舶电网中用电设备的可靠性而且还会对其安全运行造成隐患,势必要对电网中的谐波进行治理。有源电力滤波器(APF)能够有效对电网中的谐波进行抑制,是目前常用的谐波治理方法。结合船舶电网的实际情况建立了可用于船舶电网谐波治理的并联APF模型,并对传统有源电力滤波器的谐波电流检测方法进行改进,提出运用自适应滤波器来实现传统谐波电流检测方法中的低通滤波器,能够快速而准确地对电网谐波电流进行检测。仿真结果验证了所提算法和建立模型的正确性和有效性。     

电力系统谐波分析与监测

本文对电力系统谐波产生原因进行分析,并进行仿真。并用DSP系统测试数控机床在运行中产生电压总谐波畸变率、电抗器输出端A相电压和电流有效值变化、电抗器A相、B相电压波形及谐波的幅频特性、相频特性,测试结果表明,电力电子设备在运行中会对电能质量产生污染,测试数据为电力工作者改善电能质量提供电力参数,因此对电力系统谐波进行分析与监测显得非常重要。     

电动公交车大电流充电机谐波仿真分析与治理

为了降低现有大电流充电机在充电过程中注入电网电流的谐波含量,使之符合国家电网公司规定的电流标准,对现有充电机充电电流的谐波含量进行了理论分析,利用十二脉整流和增加并联APF的方式来抑制充电过程中注入电网的电流谐波含量过高的问题.在Matlab/Simulink环境下搭建不同充电机仿真模型进行仿真分析,证明了上述两种方法对现有充电机的谐波抑制有非常好的效果.     

电动汽车充电站谐波治理方案的设计

在电动车充电站给电动汽车蓄电池组充电过程中,充电机组产生了大量电力谐波,导致电能质量变差,对邻近的电力用户产生非常不利的影响,严重时会导致电力安全事故。运用滤波补偿装置对充电站进行谐波治理和无功补偿分析设计,得出如下结论:滤波装置投入运行后,公共连接点的各次谐波电压含有率和谐波电压总畸变率均在国标限值范围以内;负荷注入公共连接点的各次谐波电流均满足国标要求;功率因数均满足电网要求;滤波电容器的过流、过电压系数均保持在0.88以内,安全裕度大,可长期稳定运行。     

一种三相混合电力滤波器控制方法的研究

介绍了由无源滤波器和有源滤波器组合构成的三相混合电力滤波器及其基本工作原理．针对传统控制方法的不足提出了复合控制方法，该方法同时检测负载侧和电网侧谐波电流，相应的控制系数KL、Ks可分别控制，控制KL可控制滤波器的谐波补偿特性，控制Ks可控制滤波器的谐振抑制特性．利用MATLAB进行了仿真研究，然后搭建实验样机进行了实验研究．结果表明，采用复合控制方法时，电网电流谐波含量大大减少，其中含量最多的5次谐波减小为原来的1／10左右．     

基于感应滤波的高压取电装置谐波抑制方法

为了解决偏远山村、通信基站、郊区工厂等负荷的供电问题,通过特制的大容量电压互感器(PT)可实现从高压铁塔或架空线路直接取电,从而实现灵活取电、就地供电的要求。取电装置的负荷中,含大量非线性负荷,而取电装置直接接入高压输电线路,必然在线路中注入一定的谐波。以110 k V输电线路的单相PT取电装置为对象,考虑接入负荷类型及容量,提出了一种基于感应滤波的高压取电装置谐波抑制方法。首先对110 k V输电线路单相PT取电装置的引下线及塔型布置方案、谐波源负荷情况进行分析,建立相应的仿真模型,得到取电装置注入电网的谐波含量与取电装置容量的关系,进而确定取电装置接入电网的容量限值。分析了基于感应滤波的单相PT取电装置的拓扑及等效电路,并推导了输出电压与输入电压的传递函数,设计了感应滤波绕组和调谐装置的参数。仿真结果表明感应滤波及其调谐装置对不同谐波成分均有良好的衰减效果。可见,利用感应滤波对取电装置进行谐波抑制能减小取电装置接入对电网的影响,具有良好的经济性和技术性。     

基于APF的地铁供配电系统谐波补偿研究

随着各种非线性用电设备的广泛使用,造成地铁供配电系统谐波含量不断增加。针对目前大部分地铁车站采用LC无源滤波装置这一谐波治理措施存在的只能消除特定的几次谐波、易产生谐波等缺陷这一问题,提出在地铁降压变电所0.4kV侧装设有源电力滤波器(active power filter,APF)方案,以对供配电系统的谐波进行补偿。阐述了APF的工作原理;引入均流调节器与基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q谐波检测法中的低通滤波器级联提出一种基于级联低通滤波器的电流谐波检测改进型方法;引入模糊自适应PI控制器加以电流反馈形成电压闭环控制从而更好地稳定直流侧电容电压以提高谐波补偿效果;最后在MATLAB/Simulink平台构建仿真模型。仿真结果表明所提出的基于APF的地铁供配电系统谐波补偿系统在实现良好地稳定直流侧电容电压的情况下同时能够提高电流谐波的检测精度,具有更优的谐波补偿性能。     

车载网侧变流器电流谐波优化控制策略

交流传动电力机车和电动车组网侧变流器产生的电流谐波频谱分布范围较宽,容易激起牵引网谐振.在分析了理想条件下网侧电流谐波特性的基础上,针对网侧变流器目前通常采用的多重化瞬态电流控制策略,通过对比指出了其在谐波性能方面的问题.为解决这些问题,提出了基于平均电流反馈和基于原边电流反馈两种优化的瞬态电流控制策略.通过仿真分析和线路运行试验验证了优化控制策略的有效性,可将原边电流总谐波畸变率降低至1%左右,显著提升了网侧谐波性能,并有效地抑制了车网谐振.     

基于MATLAB的有源电力滤波器研究

采用电流滞环跟踪控制方法,设计三相并联型有源电力滤波器,控制其产生预期的补偿电流。应用MATLAB的电力系统模块对整个有源电力滤波器进行仿真研究,能够实时、准确地检测电网中瞬态变化的谐波与无功电流,实现精确补偿,使电网电流得到改善。通过对电网电流、负载电流和有源滤波器的输出电流进行FFT分析,结果表明有源滤波器达到了预期的电流补偿效果,有效地抑制了电网谐波,显著改善了与电网连接处的电能质量。     

智能接触器充电与控制模块设计

接触器控制模块充电过程通常由整流滤波环节完成,该环节导致输入电流畸变,给电网带来较为严重的谐波污染,但现有接触器控制方案缺少谐波抑制功能。故本文采用模块化思想设计了智能接触器的充电与控制模块,充电子模块采用电压外环电流内环策略,可抑制输入电流谐波;同时,控制子模块采用线圈电流滞环策略,实现接触器稳定运行。以CJ20-400A为对象进行实验验证,结果表明在不同电压下,所设计的模块可改善输入电流畸变,获得较好的功率因数校正和谐波抑制效果。     

有源功率因数校正电路的研究与实现

电力电子换流装置的正常工作依赖市网供电,然而其内部存在的AC-DC模块却很容易使输入电流发生畸变,针对导致的谐波污染和用电安全问题,在分析了升压型有源功率因数校正电路工作原理的基础上,提出了一种以NCP1654芯片为核心的有源功率因数校正电路的设计方法,并先后完成样机电路设计、主要元器件参数的计算与选择、仿真分析、样机测试;仿真与样机测试结果显示,该有源功率因数校正电路控制简单,功率因数高,电流波形失真小,可以实现谐波的消除和输入电流相位的校正,提高了系统的电能效率与功率品质,保证了电网和电气设备的经济安全运行,达到了国内技术监督局和国际电工委员会要求的电网谐波标准。     

新型混合有源滤波器建模及其特性研究

为提高有源滤波器的滤波性能,减少日趋严重的谐波问题,提出了一种新的滤波系统结构。该文详细分析了工作原理,用数学建模的方法,建立了该滤波系统的控制模型方程,分析了在基于负载谐波电流控制逆变器输出电压的控制策略下,负载谐波电流的波动、电源谐波电压的波动、电网阻抗的波动、电网频率的波动对滤波系统控制性能的影响,接着分析了采用PWM控制下逆变器输出到电网过程中谐波电流相位的变化。研究表明该混合有源滤波器具有较大容量的无功补偿能力和较小的逆变器容量．试验和仿真结果证明该混合有源滤波器的正确性和可行性,对滤波器的设计和使用具有重要的理论指导意义和实用价值。     

基波磁势自平衡串并联混合有源电力滤波器

研究了基波磁势自平衡串并联混合有源电力滤波器.其串联在系统和谐波负载之间的零磁通变流器可自动实现对基波呈现低阻抗,对谐波呈现高阻抗,并可实时方便地检测出剩余谐波电流流过变流器时产生的谐波电压降.通过逆变器产生一个与检测到的谐波电压成正比的谐波电压源,并通过耦合变压器与无源滤波器串联之后再并联接入电网,从而更好地减少流入系统的谐波电流.实验结果证明了结论的正确性.     

基于谐波提取技术的风机频率自适应研究

为解决风机受谐波干扰引起电压畸变和频率波动从而影响风机并网稳定运行的问题,提出频率自适应锁相方法,以谐波提取电路为基础,设计具有滤除风机谐波功能的NSOGI (new second-order generalized integrator)锁相环。首先,在谐波提取电路中加入基波谐振电路,验证谐波提取前后锁相环的锁频精度;其次,在传统锁相环基础上加入直流抑制器,对输入信号的频率进行跟踪;最后,进行理论和仿真分析,对比DSOGI-FLL谐波提取前后电路中的频率偏差,验证2种锁相环的锁频精度。结果表明：在谐波提取电路中加入基波谐振电路,减少了谐波对基波源的影响,提升了谐波提取的效果;在抑制风机电压畸变和直流谐波方面,NSOGI 锁相环效果较好,锁频精度较高,验证了方法的可行性和正确性。采用NSOGI对电压和频率进行控制,能够提升供电可靠性,改善并网电能质量,为风机并网稳定运行提供了理论参考。