风电场谐波分析与计算

基于面向对象技术的Visual C++语言为开发环境,开发了电力系统谐波潮流计算程序,利用该程序对某地区的风电机组接入电网后所产生的谐波进行评估,计算并网点电压、电流的总畸变率,确定山西某地区的风电场接入系统公共连接点PCC(point of common coupling)处的谐波畸变情况.由于公共连接点处的谐波畸变值超过了国家标准(GB/T14549-93)规定的允许值,因此,必须在公共连接点处加装滤波器进行谐波抑制.     

大型办公楼配电系统的谐波评估与抑制

为评估大型办公楼配电系统的谐波水平，寻求抑制谐波的方法，对该系统的特点进行了分析．应用公用电网谐波国家标准，确定了两层公共连接点（ＰＣＣ）上的谐波限值．在香港的１４ 座办公楼中对各ＰＣＣ的谐波水平进行了评估．发现有些情况下电压和电流的谐波畸变水平都超出了限定值，租户供电电路的谐波畸变尤其严重，有些直立干线上的电压总谐波畸变率甚至超过１５％ ．对照明、小功率用电和空调电路等分支电路中的谐波情况也进行了调查，总结了其谐波特点．基于对谐波评估结果的分析，提出了控制谐波源，减小直立干线阻抗，均衡布置非线性负荷，利用谐波的集合效应等谐波抑制措施．     

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。     

无源滤波器的优化设计

本文以总电压畸变率最小和最佳电容器安装容量为原则,同时考虑无功平衡约束、谐波电流、谐波电压及电容器安全运行等约束条件,提出了无源滤波器组参数的优化设计新方法,给出了软件的计算流程图,并以某公司为例进行了滤波器组的设计.     

某高校学生公寓配电室故障分析及解决方案

由于配电系统中出现了大量的非线性负载,引起了电网电流、电压波形的畸变,高次谐波显著增加,使得配电室的零序保护频繁跳闸。本文在对高校学生公寓低压配电室谐波电压、电流及分布实测分析的基础上,提出了谐波的抑制和治理方案。     

两级式单相光伏并网系统及其仿真研究

以两级式并网逆变系统为控制对象,分析了整体系统的组成,研究了该光伏并网逆变系统的整体控制策略。前级最大功率跟踪(MPPT)通过调节占空比扰动控制算法进行控制;后级采用双环控制和电压前馈瞬时控制方式。应用Simulink平台搭建仿真模型进行实验验证,结果表明,所选控制方式使系统具有较好的稳定性和快速性,实现了逆变输出电流含有较小的总谐波畸变率、并与电网电压同频同相。     

基于时域的电流检测新算法的进一步研究

针对传统电流检测算法存在的问题,提出了一种基于时域的电流检测算法.采用该算法的并联型有源电力滤波器可抑制谐波、校正功率因数、消除三相不平衡等.着重分析了该算法中各分量对应的物理意义,这对有源电力滤波器容量的选择具有指导意义.根据负载是否平衡,采用不同窗口宽度的滑动窗作为低通滤波器,保证了新的电流检测算法具有良好的检测精度和动态性能.实验结果证明,采用该算法的有源电力滤波器能够满足不同的补偿目的,且具有良好的精度(静态补偿实验时,补偿谐波后电流总畸变率为1 31%)和动态性能(动态补偿实验时,动态过程中电流总畸变率小于4%,且不会引起直流侧电压波动).     

模块化多电平变流器输出电流谐波抑制策略

最近电平逼近是模块化多电平逆变器(MMC)常用的调制方法之一,当模块数偏少,或者调制电压过低时,输出电流会产生畸变.从原理上分析了MMC输出电流谐波畸变产生的原因,然后提出了一种抑制MMC输出电流谐波的控制方法.该方法对输出电流进行分频提取后通过PI调节器得到反相谐波电压,最后将反相谐波电压叠加到调制电压上获得总的参考电压.所提出的方法简单可行,易于实现.仿真分析和实验结果表明,采用本文所提出的方法,模块化多电平变流器输出电流的畸变得到较好的抑制.     

APF抑制电力谐波的策略分析

随着用电系统中非线性负载和冲击性负载的广泛应用,电网中的谐波问题日益严重,究其原因,在于其本身的非线性使电网电压和电流不再为正弦波,而是畸变为含有各次谐波的电压和电流。通过分析电力谐波的危害性,阐述了有源电力滤波器对谐波的抑制策略,从而得出APF是改善供电质量的有效装置的结论。     

电网谐波分析与滤除系统的研制

论述了电网谐波分析与滤除系统的结构、原理和功能,阐述了谐波的检测与分析、系统控制信号的计算与产生.系统主电路是1个混合有源滤波器,系统软件包括基波及各次谐波的检测、统计分析、历史数据查询和报警等模块.系统采用快速傅里叶变换进行谐波分析,并提出一种改进规则采样法对混合有源滤波器进行谐波跟踪控制.实验结果表明,系统对各电量的检测误差均小于2%,三相电压总畸变率由滤波前的10.5%,11.3%和11.7%下降到滤波后的3.9%,4.2%和4.4%,三相电流总畸变率由滤波前的26.2%,25.7%和25.8%下降到滤波后的7.9%,6.9%和7.4%.     

基于高频方波注入的永磁同步电机转矩脉动抑制策略

传统的高频方波注入法，利用转子的饱和凸极效应，可提升转速控制精度，但该方法也导致电流中含有大量的谐波而产生畸变，对电机的转矩脉动产生负面影响。本文在传统高频方波注入法的基础上，通过谐波电流抑制算法，利用坐标变换及低通滤波器采集出5、7次电流谐波分量，将采集的数据经过谐波电压补偿。本文提出一种谐波抑制高频注入的方法。该方法消除电机工作中电流谐波分量，达到抑制转矩脉动的目的。仿真和实验结果表明了该算法可以有效的抑制定子电流的畸变，降低转矩脉动，且具有较高的灵活性。     

矩阵式变换器的输出电压补偿

为了减小矩阵式变换器输出电压误差和输出电流畸变,提出了一种输出电压补偿方案。针对不同的输出电压误差成因采用不同的补偿方法,直接脉宽补偿用于多步换流和器件开关延时,等效电压补偿用于器件导通压降。在矩阵式变换器-异步电机矢量控制系统上进行了实验研究。当输出频率为5Hz时,采用该补偿方案使输出电流总谐波畸变率(THD)从6.32%降低至4.92%;当频率为15Hz时,输出电流THD从5.46%降低5.30%。结果表明:采用该补偿方案可以有效抑制输出电流THD,在低速运行下补偿效果更加明显。     

矩阵式变换器的输出电压补偿

为了减小矩阵式变换器输出电压误差和输出电流畸变,提出了一种输出电压补偿方案。针对不同的输出电压误差成因采用不同的补偿方法,直接脉宽补偿用于多步换流和器件开关延时,等效电压补偿用于器件导通压降。在矩阵式变换器-异步电机矢量控制系统上进行了实验研究。当输出频率为5 Hz时,采用该补偿方案使输出电流总谐波畸变率(THD)从6.32%降低至4.92%;当频率为15 Hz时,输出电流THD从5.46%降低5.30%。结果表明:采用该补偿方案可以有效抑制输出电流THD,在低速运行下补偿效果更加明显。     

可调直流母线电压永磁电机矢量控制策略

针对电动汽车电力驱动系统中采用固定直流母线电压的驱动方式存在直流电压利用率低、电机电流纹波大的不足,研究了适用于电动汽车的可调直流母线电压永磁电机矢量控制策略。根据逆变器参考电压矢量幅值,采用双向DC/DC变换器实时调节直流母线电压的方法,改善矢量控制系统整体性能。最后利用MATLAB对永磁电机新型矢量控制策略进行了仿真,仿真结果表明可调直流母线电压永磁电机矢量控制系统能有效地提高直流电压利用率,减小转矩脉动,改善电机电流波形,减小电机电流总谐波畸变率,证明了该控制策略的有效性和可行性。     

基于粒子群算法的牵引逆变器多目标优化控制策略

为解决中点钳位型三电平牵引逆变器存在的中点电位不平衡以及由此而引起的输出电流谐波无法同时得到有效控制问题,提出了一种基于粒子群算法的牵引逆变器多目标优化控制策略。首先建立谐波抑制和中点电位平衡控制变量的数学模型;然后以输出电流谐波总畸变率最小为目标,以中点电位波动幅值尽可能小为约束条件,采用罚函数法构建了多目标优化模型。通过粒子群算法进行优化求解,实现在有效抑制输出电流谐波的同时最大程度降低中点电位波动幅值。仿真和实验结果验证了所提多目标优化控制策略的有效性。     

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。     

最大相电流不控的空间矢量脉宽调制方法

为减少电网谐波污染、提高电力整流装置的功率因数, 基于固定开关频率的控制方法, 设计了一种最大相电流不控的空间电压矢量脉宽调制方式, 即以逆变器在不同开关模式做适当的切换获得准圆形旋转磁场。对其控制原理进行了阐释, 使用Matlab设计相应的模块, 实现了算法并进行控制仿真。仿真结果表明, 采用该调制方式
提高了系统直流电压利用率, 可极大地降低开关损耗, 具有很好的动态品质以及较小的总谐波畸变率。     

Excel和Matlab在简单电力系统谐波分析中的应用

介绍了一种分析和解决简单电力系统中谐波问题的简单方法.首先在Excel电子表格环境中,输入电力系统的原始数据,然后利用Excel内置函数和VBA编程可以计算出系统不同地点、不同元件的谐波阻抗值,并计算出各次谐波的系统阻抗和时域中各次谐波的电压和电流,从而计算出系统的总谐波畸变率;利用Mat-lab绘出系统阻抗扫描图,可以检测系统的谐振点.利用Excel自动计算的强大功能,可以方便的进行多方案设计计算,研究多种实际因素对总谐波畸变率的影响.