基于自适应理论谐波检测的电气化铁路有源滤波器仿真研究

随着我国电气化铁路进程的不断推进,所带来的电能质量问题日益严重,主要表现为负载电流中谐波电流和无功电流含量高,不仅会损坏电气设备、影响电力机车正常运行,还会对电网造成严重危害。本文针对以上问题,研究了适用于电气化铁路谐波补偿的混合型有源电力滤波器。本文分析有源滤波器的基本原理,结合电气化铁路负荷特性确定了有源电力滤波器(APF)的拓扑结构;研究了自适应谐波检测算法,利用MATLAB建立了电力机车电流源模型,并对谐波检测算法进行仿真;分析了控制策略,采用直流侧电压控制方法;对整个混合型APF系统进行了仿真,证明其具有良好的谐波补偿性能。     

矢量控制在动态无功补偿控制器中的应用

针对电弧炉、电焊机等冲击性负荷造成电压谐波、闪变,影响电网供电质量的现象,设计了一种采用矢量控制的TCR(晶闸管控制电抗器)型动态无功补偿控制器。通过矢量变换控制实时补偿三相负荷的无功电流,以抑制电网的电压波动、三相不平衡和谐波污染,从而提高电能质量。样机试验表明,该方法可以有效稳定电网电压,提高电网供电质量。     

静止同步补偿器不平衡控制的伴生谐波与对策

采用静止同步补偿器(STATCOM)对配电系统中公共连接点处不平衡电压和电流进行控制是改善电网电能质量的一种有效方法.本研究利用开关函数基频模型,分析了STATCOM在不平衡控制时因交直流侧的调制耦合而导致STATCOM输出电流波形畸变的机理,提出了一种改进的开关函数,切断了STATCOM直流侧与交流侧的耦合通路,消除了不平衡补偿对STATCOM输出补偿电流的影响.以三相负荷不平衡控制为例,搭建了三相不平衡控制系统的仿真模型,验证了理论分析的正确性.     

能源互联网不平衡及谐波补偿控制策略

能源互联网概念的提出为解决日益严重的世界能源危机提供了一种潜在可行方案.解决好电能质量问题是能源互联网技术能否得以充分发展的关键之一.针对能源互联网中大量存在的非线性负荷及不平衡负荷引起的电能质量问题,提出一种基于能源路由器的能源互联网三相不平衡及谐波补偿控制策略,并设计了不平衡及谐波补偿控制器.在MATLAB/SIMULINK环境下搭建了相关仿真模型,对提出的谐波补偿方法进行仿真实验,所得结果验证了所提方法的正确性和有效性.     

基于STATCOM的非线性负荷电压跌落抑制控制策略研究

电压跌落是影响电能质量的一个重要因素,极易影响设备的正常运行.采用STATCOM装置可以有效抑制电压跌落现象,提高系统电压的稳定性.针对STATCOM在非线性负荷电压跌落抑制的问题上提出了一种新的补偿控制策略,仿真结果表明所提出的控制策略对非线性负荷电压跌落抑制作用明显,可以对电压敏感负载起到有效保护作用.     

SVC系统在电弧炉供电系统中的应用

在电弧炉冶炼过程中,由于反复不规则地将电极开路和短路,引起电弧长度的变化,导致燃弧点的移动,继而导致电弧不稳定,其快速变动又导致周期闪变、谐波和负载不平衡等。电弧炉冶炼过程对电网造成很大冲击,并严重影响电能质量。为保证酒钢新建项目——不锈钢炼钢工程配套设备电弧炉在冶炼过程中正常运营,介绍了解决小容量电网通过静止动态无功补偿装置(SVC)补偿后,仍无法满足国标中关于电能质量——电压闪变指标要求的新方法。在SVC投入运行后,从谐波电流、谐波电压、电压下降、电压闪变与电压波动对比等方面描述了SVC投入前后公共连接点(PCC点)电能指标,并与国标限值进行了对比分析。分析结果表明,各项电能指标在PCC点均达到国标的要求。     

110 kV变接入系统高次电流谐波综合方案实例分析

电弧炉应用产生的高次电流谐波严重污染了供电电网，降低电能质量，导致供电变压器严重发热、电容器及电力电缆等设备运行损耗增加等严重影响电网稳定的不利因素。本文结合某集团110kv变接入系统谐波治理方案实例，分析阐述电流谐波给电网带来的危害，以及如何采用滤波电容补偿装置对电网电流谐波实施综合治理，消除谐波对电网的污染，提高功率因数。     

链式STATCOM补偿不平衡负载分析及控制

三角形链式STATCOM在负载不平衡补偿中发挥着重要作用,是提高电能质量的重要手段.文中通过理论分析,推导出三角形链式STATCOM在补偿额定无功电流时负序电流补偿范围的计算方法.针对链式三角型STATCOM分相控制动态响应慢、精确度低的缺点,对三角形链式STATCOM采用分序控制,以实现无功和负序分量的综合补偿.最后在Matlab/Simulink环境中搭建±10 k V·A/(380 V)三角形链式STATCOM对系统进行仿真,仿真结果证明了不平衡补偿范围计算方法及所采用控制策略的正确性.     

有源电力滤波器无功电流检测与控制浅论

有源电力滤波器能对频率和幅度都变化的谐波和无功进行跟踪补偿,且补偿特性不受电网阻抗的影响,滤波特性很好,在治理电网谐波和无功方面发挥重要作用。本文笔者提出一种能克服非理想电网电压对谐波和无功电流检测带来的不利影响的谐波与无功电流检测算法。分析了有源电力滤波器的控制策略,采用了基于电压空间矢量的控制策略对补偿电流进行控制,并对直流侧电压进行了有效的控制。     

静止坐标系下PWM整流器的控制及谐波补偿策略

与基于同步旋转坐标系的PWM整流器电网电压定向矢量控制策略相比,静止坐标系下的电压定向矢量控制策略省去了电流环解耦以及旋转坐标变换,使控制系统更加简单;同时,控制策略可以很方便地实现交流侧低次电流谐波的补偿.在静止坐标系下建立了PWM整流器控制系统的数学模型,并对控制系统的动静态性能及谐波抑制能力进行分析.研究结果表明,静止坐标系下PWM整流器的电压定向矢量控制及谐波补偿策略能够实现对交流信号的无静差跟踪和对交流侧低次电流谐波的补偿,提高了电网的电能质量.     

Improvement of power input for steelmaking process in high impedance EAF

According to the electrical operation and steelmaking theory of EAF, an improved power input procedure of 70t high impedance EAF in Nanjinng Iron and Steel Corp. Ltd. was studied. The investigation method, process and result for use of power supply of high impedance EAF was proposed, and the optimized power-supply curve to EAF steelmaking practice was given, and electrical operation was improved, the electric energy consumption can be reduced by 25 kW·h/t, and power supply time can also be reduced 3 min.     

一种采用能量平衡关系的新型交流电弧炉模型

基于能量守恒定律,建立一种以微分方程描述的新型交流电弧炉(EAF)时域模型.模型以电弧导纳作为状态变量,弧长和电流作为输入,引入时序变化的电弧半径作为参变量,并给出模型参数的估算方法.以实际炼钢交流电弧炉为例,建立电气系统仿真模型,对熔化期的电弧特性及电弧炉对电网的冲击响应进行仿真研究.结果表明:仿真得到的电弧伏安特性与实测数据吻合度较高,有功和无功冲击均与实际工况相符,验证了模型的准确性和实用性.     

一种测量电弧炉电流的新方法

针对炼钢电弧炉电弧电流难测量的问题,在分析了变压器运行机理的基础上,通过建立电弧电流与电炉变压器一次侧三相负载电流、三相空载电流及三相功率因数之间的数学模型,提出了一种间接测量电弧电流的新方法.考虑到实际运行中变压器负载电流比空载电流大得多,在忽略变压器空载电流的前提下,导出了电弧电流与变压器一次侧三相电流、三相电压及三相总有功功率之间的简化模型.理论分析和计算机仿真验证了所提方法的有效性,为电弧电流的测量提供了新的途径.     

电弧炉炼钢用四元炉料的冶炼过程物耗和能耗分析

天津钢管集团股份有限公司150t电弧炉炼钢长期使用四元炉料,其平均炉料配入比为46.2%废钢、9.1%生铁、26.4%热铁水、18.3%DRI,通过物料衡算和能量衡算分析了电弧炉冶炼过程的物耗和能量状况.论文研究得出了单位炉料对物耗和能耗的影响,以及四元炉料结构变化对吨钢电功率输入的需求范围为153～744kW.对大量生产数据进行逐步回归分析,结果表明:直接还原铁配入比RDRI的影响最为显著,每增加1.0%,吨钢电耗大约增加1.4kWh;其次是铁水配入比RHM,其每增加1.0%,吨钢电耗大约降低2.0kWh.     

状态反馈非线性TCR无功补偿系统仿真研究

建立了带有TCR的单机无穷大系统的非线性状态方程,用以简化和模拟实际电力系统。在此基础上运用状态反馈精确线性化方法将上述系统精确线性化,并得出了TCR的非线性控制规律。为了验证控制策略的正确性,借助ARENE数字仿真软件予以实现。结果分析表明由于该方法考虑了电力系统的非线性特性,可以动态补偿输电系统中的无功功率并同时起到稳定电压的作用,并且在负载发生变化时仍能保证其有效性。     

电力系统无功补偿最优规划综合模型

本文提出了一个实用的无功补偿最优规划综合模型。该模型的目标函数计及了无功补偿费用和网络损耗费用,对电力系统在正常和故障时的调压要求、无功补偿点的优化选择以及不同年份要求不同补偿容量等均作了考虑。模型主要包括无功补偿优化和事故情况下调压措施优化两个非线性子模型,采用简约梯度法求解。应用本模型对电力系统作了计算,获得了满意的结果。     

基于遗传算法的电炉载能值综合优化

引入载能体的方法,统筹电炉炉料结构、电炉供氧、配碳和供电等多种因素,建立了电炉载能值综合优化模型.模型约束复杂,采用线性规划难以求解,本文采用遗传算法进行求解.对BH1H、BHDDQ和SUS304钢种进行能值计算.结果表明:在保证电炉出钢钢水化学成分、温度和渣的碱度等指标符合要求的前提下,每炉钢水能值分别降低了22.8%、21.4%和23.6%.     

浅谈无功就地补偿技术

无功功率就地补偿是为了减少低压电网和用户内损耗的有效措施,本文主要对厂矿常用的中小型异步电动机无功就地补偿问题作一讨论,具有一定借鉴意义。     

基于径向基神经网络的风电场无功补偿优化算法

 针对风电场无功补偿容量计算工作量大、计算过程复杂的问题,提出了应用径向基神经网络优化风电场无功补偿容量计算的方法。首先建立了含风电场的电力系统潮流计算模型,以某风电场实际有功功率作为模型的输入,计算该风电场所需的无功补偿容量;以有功功率作为输入数据,以计算所得的无功补偿容量作为目标输出,建立径向基神经网络,并对该神经网络进行训练。用训练后的径向基神经网络代替潮流计算模型,对该风电场所需无功功率进行计算,结果表明,该方法计算复杂度比潮流计算模型低,计算量少。研究表明可用训练后的径向基神经网络模型代替潮流计算模型,实时计算风电场无功补偿容量。     

现代电弧炉冶炼周期综合控制理论及应用

在分析40年来国内外现代电弧炉炼钢技术发展特点的基础上,指出现代电弧炉炼钢技术是围绕缩短冶炼周期以满足高效连铸节奏要求这一核心发展起来的,提出了现代电弧炉冶炼周期的综合控制理论.简要地介绍了这一理论以及在这一理论指导下开发的包括电炉加铁水冶炼等一系列高效化电弧炉炼钢技术和在中国电炉钢生产中的应用效果.这一理论指导和推动了钢铁冶金及我国电炉钢生产的发展.