可控负荷特性模拟装置综述

本文分析了当前科技发展及电力系统实验研究对于可以精确模拟各种负荷特性及综合负荷特性的装置的需求及该装置的重要性,并在分析传统可控负荷特性模拟实验装置缺陷的基础上,提出了利用电力电子器件实现可控负荷特性模拟功能的装置的主电路拓扑结构。该电路由整流变压器、PWM高频整流H桥模块、放电支路、高频H桥模块、低频级联H桥模块、高频连接电抗和低频连接电抗组成,能有效模拟谐波电流发生、电流波动和负荷电流不平衡,并能模拟各种复合扰动。     

12脉波可控整流器的谐波抑制策略

提高12脉波可控整流器谐波抑制能力,提出基于12脉波可控整流器的直流侧谐波抑制策略。该控制策略通过在直流侧附加谐波抑制模块,改善整流器输入电流波形,满足不同负载工况下输入电流谐波抑制要求;根据12脉波整流器交、直流侧电流关系和直流侧理想电流波形,分析并给出谐波抑制模块的输出电压波形,并采用全桥逆变电路调节谐波抑制模块的输出电压。仿真结果表明,该策略能有效抑制整流器输入电流谐波。     

三相三线有源电力滤波器的电流控制策略研究

本文讨论了一种三相三线大功率有源电力滤波器电流控制策略.大功率APF拓扑采用三个单相H桥构建一个电压型变换器拓扑结构,三角型连接.APF系统直接采用三个单相独立控制的策略.本文提出一种补偿电流复合控制策略,系统具有谐波抑制、无功补偿的特性.在理论分析和仿真的基础上,构建一台大功率有源电力滤波器装置,实验验证了所提的方法的有效性.     

单相负载下谐波与无功动态补偿的仿真研究

针对单相电力线路中谐波和负载变化下无功不平衡与谐波干扰,运用瞬时无功功率理论ip-iq算法检测,提取电流基波有功分量,进而得到基波无功分量和谐波分量之和,采用电流闭环的电流直接控制策略,产生电流脉冲驱动信号,送到IGBT逆变桥,连接至电力线路进行补偿。仿真表明,存在谐波和负载变化时,通过该补偿装置可以达到电流跟踪精确、响应迅速、补偿充分等效果。     

并联型混合有源滤波器的新型控制策略

由无源滤波器（PF）和小容量的有源滤波器串联组成的并联型混合有源滤波器（PHAPF）,能较好地提高PF的滤波性能,并克服单独采用有源滤波器造价高的缺点．基于系统谐波电流反馈控制方式的PHAPF能有效地补偿负荷电流的谐波分量,但会使补偿后的负荷节点电压产生较大的畸变,针对这一问题提出了一种基于负荷节点电压畸变分量反馈控制的PHAPF控制策略,可以在有效补偿负荷电流谐波分量和校正负荷功率因数的同时较好地抑制负荷节点电压畸变．数字仿真验证了该控制策略的有效性．     

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。     

MMC-HVDC的环流抑制和并网控制策略

为了使得柔性直流输电MMC-HVDC更加稳定地接入电网,并且有效地抑制其桥臂环流,提出了一种改进型的控制策略.首先,实时监测上、下桥臂电流以及子模块电容电压;通过计算得到环流抑制分量以及子模块电容电压平衡分量,将两者叠加到MMC的调制波中,从而有效地抑制桥臂二次环流分量,同时也降低了系统的开关损耗.然后,利用并网控制策略,独立地控制系统的整流侧和逆变侧的电力潮流,保证直流母线电压在负荷改变时保持恒定,实现了子模块电容电压的动态平衡.最后,搭建MMC-HVDC系统的仿真模型,仿真结果表明,桥臂环流被有效地抑制,直流母线电压保持恒定.同时,搭建了五电平实验样机,实验结果也有效地证明了控制策略的正确性.     

胜利油田电网谐波分布规律及抑制对策

为掌握油田电网谐波的状况,进而有针对性地提出油田电网谐波抑制对策,以用户注入谐波量作为依据,将母线作为研究对象,对油田电网不同的用电负荷、不同电网等级的谐波电流和谐波电压进行了检测.结果表明:变频节能装置产生的谐波较电机严重;不同类型电机对电网谐波的影响程度不同,由大到小依次为高效开关磁阻调速电机、永磁同步电机、异步电机、电磁调速电机、高滑差电机和6kV同步电机;油田电网电压谐波畸变率小于国家标准,网供电能合格;6～10kV线路电流谐波严重超标,占总线路数的34.5%;超标谐波主要是5次、7次谐波,其次为3次谐波.电网谐波抑制的重点是抑制6kV供电系统的谐波含量.有源滤波是一种新型谐波补偿装置,可以有效减少流入电网的3次、7次、11次谐波.     

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。     

STATCOM在电弧炉补偿中的控制策略及仿真分析

在冶金工业中使用的电弧炉可引起电网三相负荷不平衡,产生谐波引起电流闪变,严重影响电网电能质量。静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator—STATCOM）因其具有其快速响应的特性而成为电弧炉负荷动态补偿的理想选择。本文对一种用于补偿电弧炉的STATCOM提出了滞环电流控制策略,通过对电弧炉的V-I特性曲线采用分段线性逼近的方法建立其时域模型,并在MATLAB / Simulink中进行了仿真分析。仿真结果表明所提出的控制策略易于实现,且有效减少谐波,达到了改善系统电能质量的目的。     

网压不对称工况下MMC桥臂能量优化控制

为保证模块化多电平换流器安全稳定运行和降低其对子模块电容的需求,针对模块化多电平换流器在网压不对称时出现的各桥臂间能量不平衡以及子模块电容能量波动增加等问题,提出一种适用于网压不对称工况下MMC桥臂能量优化控制策略。该方法在分析网压不对称工况下MMC内部能量变化的基础上,以抑制负序电流为系统控制目标,优化控制MMC桥臂电流各分量,进行相间及同相上下桥臂间能量平衡控制,并采用环流注入控制策略减小子模块电容能量波动,从能量平衡和降低能量波动2个方面优化控制网压不对称工况下MMC内部桥臂能量,实现MMC的安全稳定裕度提升,降低MMC对子模块电容的需求。最后,通过MATLAB/SIMULINK进行仿真验证。研究结果表明:本文所提出的控制策略能有效实现对MMC内部能量变化控制,有助于系统稳定运行。     

谐波对电能计量的影响

各种非线性负荷（如电视机、计算机、电炉等）在运行时都会使电网中产生谐波电压和谐波电流，造成谐波污染，进而导致电能质量下降．并且谐波污染对输电设备、通讯设备、测量仪器、计量仪器等装置都会产生不同程度的影响。其中谐波对电能计量仪器的影响较为显著，分析了谐波的相关概念，并对谐波对不同类型的电能表的影响进行了细致的分析。     

配电网谐波检测及补偿控制策略探讨

文章简要介绍了模拟滤波器法、FBD法、快速傅立叶变换检测法等几种谐波检测方法,并从配电系统改造、设置补偿装置及滤波装置和计量装置选择基波电能表等方面探讨了配电网谐波补偿控制策略.     

非线性负荷谐波对计量装置的影响

现代电子技术的大量应用,致使电力系统中的非线性负荷日益提升。非线性负荷的不断增加,对电力系统中的电压和电流造成了严重影响,一旦这种情况出现,则会对计量装置的准确性造成影响,促使电力计量误差扩大。该文首先阐述了非线性负荷谐波产生的原因,然后分析非线性负荷谐波对计量装置的影响,希望对提高计量装置的准确性有所帮助。     

低压单相非线性负荷谐波特性对民用建筑供电系统的影响

随着电力电子技术的飞速发展,非线性负荷用电设备的种类、数量和用电量存在迅猛增加的趋势.这些非线性设备所产生的谐波对电力系统电能质量造成了严重的影响.本文通过测试几种常见的单相非线性负荷的谐波电流来证实它们确实是造成供电系统谐波污染的主要谐波源.同时,通过理论分析表明,即使是三相负载平衡的情况下,由于谐波的存在,中线上仍有可能有电流通过,而且有可能大于相线电流,故建筑电气设计时,导线截面的选择必须要考虑谐波电流的存在.     

混合型模块化多电平换流器的改进载波移相控制策略

基于半桥子模块和全桥子模块组成的子模块混合型模块化多电平换流器桥臂不仅具备直流侧故障自愈能力,而且具有更高的设备利用率和更低的功率损耗特性,提出一种适用于换流器输出电平数较少的该类子模块混合型模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的改进载波移相控制策略。该控制策略将载波移相调制和基于排序的传统子模块电容电压均衡方法相结合,采用附加控制器维持半桥和全桥子模块阀段间电压平衡,并在PSCAD/EMTDC中搭建子模块混合型MMC仿真模型。研究结果表明:所提出的改进载波移相控制策略是可行和有效的,采用附加控制器可维持半桥和全桥子模块阀段间电压平衡,有效避免最近电平逼近调制(nearest level modulation,NLM)应用于电平数较少换流器带来的谐波问题,提高波形质量,适用于子模块数量较少的低电压场合。     

五电平电压型逆变器的变频SHE-PWM控制策略

采用两重H桥串联电压型逆变器输出五电平相电压,使用IGCT器件时可输出6kV线电压,适用于6kV电机变频调速装置。为改善逆变器输出电压的谐波特性,解决串桥之间功率的均分问题,提出了两种五电平SHE-PWM控制策略,给出了其实现原理,计算了3～50Hz内的变频变调制比的SHE-PWM开关角度,并在此基础上用数字仿真计算了各频率段下输出电压谐波含量。结果表明在不增加开关频率的前提下,比三电平逆变器消除的输出电压谐波次数更多,使逆变器输出LC滤波器的设计更加容易,同时可有效地均分两重串桥的有功功率输出。     

级联型多电平变换器单元电路控制策略仿真

针对级联型多电平变换器需要四象限运行的工况,提出以双H桥的电压胞拓扑作为多电平变换器单元电路的方案。其前H桥为整流器,采用滞环电流控制策略实现直流电压稳定和近似单位功率因数的双向能量流动;后H桥为逆变器,采用载波相移SPWM技术。通过建立整流器的滞环电流控制模型和三单元级联多电平逆变器相移技术控制模型,对变换器进行双向能量传输运行的过渡过程分析和逆变器输出级联电压波形分析。仿真结果表明该拓扑及控制策略满足四象限运行要求。     

基于虚拟同步机电力电子变压器直流电压平衡控制策略

基于瞬态电流正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)控制策略是级联型电力电子变压器(power electronic transformer,PET)网侧整流级交流-直流(alternating current-direct current,AC-DC)变换环节的一种典型控制策略,该策略最大的优点是减少了大量控制环节,引入交流网侧相位角,可以实现无相位差整流.基于此提出一种基于虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制技术电力电子变压器网侧级联H桥整流器(cascaded H-bridge rectifier,CHBR)直流电压平衡控制策略,在传统平衡算法上引入虚拟同步机原理,同时采用载波移相调制(carrier phase shifting SPWM,CPS-SPWM)算法降低网侧电流谐波含量.在整流侧注入转动惯量和阻尼系统,使得级联模块获得同步机特性从而具有惯性,并且阻尼功率振荡,获得更好的动态性能.通过调节整流级各单元调制波以实现整流侧直流电容电压平衡,最后通过MATLAB仿真平台验证了所提控制策略的有效性.     

基于最大化3次谐波的准Y源逆变器控制策略

与Y源逆变器相比,准Y源逆变器具有输入电流连续、元件额定值低等优点.将传统的简单升压及3次谐波控制策略应用于准Y源逆变器时,均存在电容电压大、电感纹波电流大的问题.针对该问题,提出基于最大化3次谐波的准Y源逆变器控制策略.对简单升压、3次谐波及最大化3次谐波控制策略进行仿真及实验比较,结果表明:相对于其他2种控制策略,最大化3次谐波控制策略能提高直通占空比、增强系统升压能力、提升直流母线电压的利用率,同时能减小电容电压和电感电流纹波.