基于MATLAB的牵引供电系统故障仿真

在分析牵引网等效电路及其等值阻抗的基础上,利用MATLAB的电力系统工具箱建立牵引网短路时牵引供电系统的仿真模型,进行仿真,得出了故障时的电压、电流波形及其序分量、谐波,测量了牵引网短路阻抗随短路点位置变化的曲线,分析了其故障特征。对牵引供电系统的故障分析、继电保护整定具有指导意义。     

计及动车组多种工况的牵引网谐波分析与抑制

采用多导体传输线等效降阶法建立了CRH2型动车组和某实际复线自耦变压器(AT)牵引网车网联合仿真模型,仿真分析了动车组处于固定位置、动态运行、不同工况、不同功率时各种因素对牵引网谐振频率以及谐振点处谐波电流放大倍数的影响规律,并通过部分实测数据验证了所建模型和分析方法的有效性.最后提出采用C型滤波器来抑制谐波电流,在确保装设滤波器后车网系统达到良好电气匹配的基础上,给出了滤波器电气参数设计和安装位置选取方法,并对最佳位置分区所(SP)处加装滤波器后的牵引网谐波电流放大抑制效果进行了仿真验证.     

融资约束如何影响出口边际：来自我国制造业行业的证据

研究了一种适用于兼顾无功补偿的微网光伏并网逆变系统,提出一种单相光伏逆变器的复合控制方法.根据单相光伏逆变器的功率平衡原理,推导出光伏逆变器的直流侧二次纹波电压的大小,由此进行校正补偿消除逆变器输出的三次谐波电流.光伏单相并网逆变器的前馈基波调制信号可由其稳态数学模型得出,从而进行输出电流快速前馈控制,然后利用无差拍控制器来实现输出电流的闭环控制,从而形成了前馈+反馈的复合控制方法,可以实现单相逆变器输出电流的快速、无差跟踪.实验和仿真结果表明了本文所提出的复合控制方法能够提高光伏并网逆变器的工作性能,并改善微网的电能质量.     

考虑谐波电流的并网逆变器阻抗模型研究

分布式发电系统挂载了大量的并网逆变器,逆变器侧和电网侧的谐波存在交互作用,会影响系统的稳定性.本文推导了单相双闭环LCL并网逆变器的阻抗模型,分析了考虑非线性因素下的阻抗模型.为提高系统阻抗模型的准确性,在研究系统低频特性的基础上,提出直接将并网逆变器谐波电流引入到并网系统阻抗模型中,建立谐波阻抗模型.利用提出的谐波阻抗模型对多逆变器并网系统进行建模和谐波交互分析.以电路模型为基准,对采用谐波阻抗模型进行谐波分析的结果做了比较.仿真结果验证:谐波阻抗模型具有较高的准确性.     

电网随机扰动下的光伏微网逆变器建模及控制研究

本文为了研究光伏微网逆变器系统在施加随机扰动时的控制方法及性能,在光伏微网逆变器系统的公共连接点信号上施加随机扰动,并考虑随机扰动情况下进行建模,采用引入积分补偿的预测控制方法,既可预测系统未来的输出状态,也能消除静态误差,有效地抑制逆变器输出的电流、电压失真现象,保持系统的稳定性。基于MATLAB的Simulink平台搭建了逆变器系统仿真模型,仿真结果得到逆变器输出的电流、电压的总谐波失真度(THD)分别为0.57%、2.57%,满足国家电网对总谐波失真度(THD≤5%)的标准,并且保证了输出波形的稳定。研究表明:这种改进后的控制方法可使在有随机扰动情况下的单相光伏微网逆变器系统保持稳定,对光伏微网的理论和应用研究具有一定的参考价值。     

光伏发电逆变并网系统复合控制策略

研究了一种适用于兼顾无功补偿的微网光伏并网逆变系统,提出一种单相光伏逆变器的复合控制方法.根据单相光伏逆变器的功率平衡原理,推导出光伏逆变器的直流侧二次纹波电压的大小,由此进行校正补偿消除逆变器输出的三次谐波电流.光伏单相并网逆变器的前馈基波调制信号可由其稳态数学模型得出,从而进行输出电流快速前馈控制,然后利用无差拍控制器来实现输出电流的闭环控制,从而形成了前馈+反馈的复合控制方法,可以实现单相逆变器输出电流的快速、无差跟踪.实验和仿真结果表明了本文所提出的复合控制方法能够提高光伏并网逆变器的工作性能,并改善微网的电能质量.     

混合型电力滤波器在电铁谐波抑制中的仿真研究

对混合型电力滤波器的性能进行了研究,分析了其工作原理和性能.用基于自适应原理的检测方法检测出待补偿的电流值,采用改进的三角波调制电流的控制方法,使逆变器产生出待补偿电流,以减小因电气化铁道(简称电铁)牵引负荷给电力系统带来的谐波影响.同时在MATLAB的仿真软件下,利用电铁牵引供电系统中混合型滤波器进行谐波抑制的仿真模型,验证了该方案的正确性和可行性.     

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。     

一种电流源型并网逆变器的有源阻尼控制策略

针对微网中电流源型并网逆变器中滤波器自身谐振问题,比较分析了无源阻尼和有源阻尼谐振抑制方法,提出了一种基于输出滤波电容谐波电压检测的有源阻尼控制策略,给出一种虚拟电阻计算方法.基于该控制策略建立了系统仿真模型.仿真结果表明,应用有源阻尼控制方案可很好地抑制滤波器自然谐振频率附近由逆变器输出高次谐波电流及由电网谐波电压在滤波器中产生的谐振.     

两种新颖的三相SPWM逆变器死区补偿策略

为了解决三相SPWM逆变器死区效应带来的输出波形畸变、零电流箝位、电机转速脉动等不良后果,在分析了死区效应原理的基础上,针对死区时间对输出电压基波和谐波的影响进行理论推导和仿真分析,得出了输出电压变化量和功率因数角、调制因数的关系曲线图。在此基础上,从负载电流的角度提出了两种新颖的补偿策略:使用参考波修正和使用逻辑电路的补偿策略。在一台三相SPWM逆变器上进行了实验研究,通过比较补偿前后相电流的波形图和输出电压的频谱图,发现所提出的两种策略能够很好地抑制低次谐波和零电流箝位效应,提高系统的运行性能。     

基于超级电容的交直交牵引供电系统及控制策略

针对传统电气化铁路中无功、谐波、负序等电能质量问题和电分相问题,并考虑牵引负荷的冲击性,提出一种由多端口交直交(AC/DC/AC)变流器、牵引变压器及超级电容储能构成的牵引供电系统及控制策略.牵引变压器的二次侧分别通过两个整流端口与变流器中的单相整流器相连,将整流器的直流母线并联引出,变流器的逆变端口连接在牵引网上;超...     

电气化铁道牵引变电站谐波分析及推算

介绍了电气化铁道的谐波特性，对牵引变电站供电运行方式下所产生的谐波进行了详细分析，基于三相平衡条件，采用对称分量法计算，得出高压侧输入电力电网系统的谐波分量电流及线电流；论述了在三相不对称情况下的谐波分析方法，分别导出了不装滤波器和装滤波器时，牵引变压器的谐波电流与电力电网系统各相谐波电流的传输关系，得出牵引变电站注入电力电网系统的三相谐波电流计算方法，用以确定在牵引站内是否需要装设滤波器及需要抑制的谐波序次，     

基于Teager能量算子瞬时能量的贯通式同相自耦变压器牵引供电系统牵引网纵联保护方案

提出一种基于Teager能量算子瞬时能量的贯通式同相AT牵引供电系统牵引网纵联保护方案。牵引变电所出口并联电容与一段接触线构成牵引网边界,通过分析发现该边界对高频信号有很强的衰减所用。利用FEEMD分解提取故障电流高频分量,然后利用Teager能量算子计算故障电流高频分量的瞬时能量,并提取两端瞬时能量最大值。区外故障时,故障电流高频分量瞬时能量最大值较小;区内故障时,该值较大。根据该差异来构造保护动作判据,判别故障位置,决定保护是否动作。基于PSCAD大量仿真实验表明,该保护方案能够准确判别区内、外故障,并且有较好的耐过渡电阻能力。     

基于移相调功的三电平超音频感应加热电源

多电平逆变器用于高电压大功率场合,可有效解决单只功率开关器件电压及电流定额受限的难题.基于这一优点,设计了适用于负载串联谐振的三电平感应加热逆变电源,给出了三电平逆变电源的拓扑结构,并采用PS-PWM(移相-脉宽调制)输出功率控制策略,在有效控制和调节输出功率的同时,改善了输出电压与电流波形的质量.采用PS-PWM控制方法,在器件额定电压确定时可提高1倍逆变器容量,且输出电压和电流的谐波也明显减少.利用PSPICE对25 kHz、540Vdc的超音频感应加热逆变电源的实际工况进行了仿真,理论分析与仿真结果验证了文中提出的三电平逆变器拓扑结构及功率控制策略的正确与合理性.     

AT供电方式综合接地系统的仿真研究

高速铁路列车运行速度高、行车密度大、牵引电流大,再加上采用整体道床,钢轨—大地泄露电阻大,导致钢轨电位急剧升高。过高的钢轨电位严重威胁人身和设备安全。为了解决钢轨电位升高问题,在设计牵引供电系统时提出了采用综合地线的措施。对高速铁路AT供电方式牵引回路进行建模,仿真分析了不同接地方案下,牵引网正常运行和短路故障时钢轨电位的分布规律与特征,以此分析综合地线系统对钢轨电位的钳制作用,并提出了适合我国高速铁路的综合接地系统。     

高频焊接设备的谐波分析与治理

分析了三相交流调压电路的电路结构及其电源电流波形;建立了一个三相交流调压电路的具体应用实例--高频焊接设备的仿真模型,并对其线电流的谐波状况进行了仿真分析,仿真结果与现场谐波测试结果进行了对比分析,二者相符,说明仿真电路模型正确.针对设备的谐波状况设计了两组单调谐滤波器和一组二阶高通滤波器,对加入了LC滤波器的电路进行仿真验证,发现电源线电流的高次谐波含量大幅度减少,波形接近正弦波,这证明了谐波治理方案设计的正确性.     

谐波电流的离散化分频及补偿指令信号的获取

针对电网用户端谐波源的某次或若干次超标的谐波电流进行补偿具有重要的实用意义。该文提出一种改进的离散傅立叶变换(HDFT)和离散傅立叶反变换(IHDFT)算法，在基于数字信号处理器(TMS320C32)的并联型有源电力滤波器中，对电网用户端的谐波电流信号进行离散化分频，并依据分频结果获取补偿指定次或指定若干次谐波的指令信号。最后，本文还对该算法建立仿真模型，判断谐波的补偿效果，并通过实验予以验证。     

牵引网微机保护设计的探讨

通过对牵引负荷的特殊性（单相、可移动、不停变化）和牵引网短路参数的分析,提出了牵引网应采取的保护方式,因牵引负荷电流谐波含量较大,但对相应速度要求不高,所以采用带差分滤波的全波傅里叶算法,同时设计了牵引网微机保护的流程图。     

基于VF-DPC的地铁供电系统

为了克服传统虚拟磁链(VF)计算器存在直流偏移、积分饱和的问题,将虚拟磁链直接功率控制策略(VFDPC)应用于地铁牵引整流器中。虚拟磁链直接功率控制策略可以直接计算瞬时有功功率P和无功功率Q,结合SVM,构成了开关频率固定VF-SVM-DPC控制策略。仿真实验证明,此控制策略性能良好,牵引供电系统鲁棒性好、动态响应速度快且谐波污染少,能满足地铁牵引供电系统的指标要求。     

HVDC系统DC侧并联无源和串联有源滤波器

针对高压直流（ＨＶＤＣ）系统直流（ＤＣ）侧谐波抑制的要求,提出了一种新型混合滤波系统：并联无源滤波器和串联小容量电抗－变压器耦合有源直流滤波器。讨论了混合型滤波器的谐波补偿原理及其控制方案,并给出了混合型滤波器抑制谐波的模拟仿真曲线。