一种多功能单相单位功率因数变换器

针对电网谐波具有严重的危害性,提出了一种用以抑制电网谐波的多功能单相单位功率因数变换器．采用四管全桥式开关的主电路拓扑结构和较为简单的双环（直流电压环和总电流环）控制策略,使得此装置不但可以用作单位功率因数整流器,以替代许多传统电力电子装置的输入阶段的整流部分,而且还可以同时用作有源功率滤波器,实现对用户已有的非线性功率装置在工作时所产生的谐波和无功电流的补偿．为从理论上研究此装置的工作原理,给出了电流环的数学模型,并分析了电流环的动态特性．讨论了电流失真的产生原因及其相应的抑制方法．给出的小功率实验装置的实验结果表明,该装置工作时的输入功率因数接近１,从而验证了所提出方案的可行性     

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。     

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。     

电网畸变下功率因数的定义

提出一种适应电网电压畸变下的功率因数定义,引入电压波形因数、电流波形因数和相位因数共同决定负载的功率因数,克服了原功率因数定义下电网畸变时,纯电阻功率因数不为1的不足。定义了负载吸收转化的电功率占电网提供总视在功率的百分比,真实地反映了电网存在谐波时负载对电功率的吸收转化情况。在电网电压不发生畸变时,能很好地兼容现有的功率因数。     

具有有源滤波器功能的并网逆变器控制策略

通过对一种同时具有并网功能和有源滤波器(APF)功能的双重功能并网逆变器进行研究,针对电网电压不对称时,传统i_p-i_q法谐波检测精度差的问题,提出一种基于对称分量法的新型i_p-i_q谐波检测法,该方法可以改善对电网电压正序分量的获取精度,能更精确地检测谐波电流。再通过对并网电流和谐波检测电流进行合成,利用准比例谐振控制技术对合成的指令电流进行跟踪控制,实现系统的高功率因数并网。最后对所提控制策略进行仿真验证,仿真结果表明所提控制策略的可行性和有效性。     

双PWM变频器整流控制策略的研究

针对变频器对电网造成的谐波污染及无功,给出了矢量控制的变频调速系统及直接转矩控制的变频调速系统不同的整流器控制策略.结果 表明,双PWM变频器无论是在矢量控制系统还是直接转矩控制系统,均可使输入电流接近正弦波,功率因数高,效率高,是高压大容量变频器的发展方向.     

基于直接功率控制的钻机井场电网谐波抑制的研究

针对钻机自备电网的非线性负载产生的谐波,提出了基于直接功率控制的有源电力滤波方案.介绍了直接功率控制系统的控制方法、原理以及该系统的空间矢量调制控制策略,并进行了仿真实验.结果表明:基于直接功率控制的有源电力滤波器对井场电网有较好的谐波抑制和无功补偿的效果,可有效提高井场电网功率因数,减少谐波电流,改善输出电流波形.控制系统结构简单,易于实现工程化.     

数字化交错并联BOOST PFC在车载充电机中的研究

为了减少电动汽车充电时对电网的谐波污染,必须对充电设备进行功率因数较正。针对3k W的电动汽车车载充电机,前级PFC电路采用了交错并联Boost PFC拓扑和数字平均电流法的双闭环控制设计方案。着重分析了主电路拓扑结构、器件设计以及数字化的控制策略。最后,通过MATLAB仿真与3.2k W样机验证,数字控制的交错并联Boost PFC电路实现功率因数为1,输出电压纹波与输入电流纹波均低于5%,满足车载充电的同时减少电网的谐波污染。     

高功率因数小功率单相正弦变频电源设计

单相正弦变频电源通常采用单相交流电源经整流电路及桥式逆变实现;针对整流电路会产生严重畸变的非正弦电流,谐波电流对电网有危害作用,输入端功率因数下降的问题;提出基于UCC28019的功率因数校正电路、PIC单片机主控制器、死区电路、H桥驱动等,实现步进为1 Hz,频率范围为1-50 Hz的单相正弦变频电源输出;可消除电流谐波和提高功率因数,工程上有较高的实用性.     

首届北京创新发明大赛获奖作品选登

高压钠灯滤波节能匹配器(二等奖)获奖者:黄启明作品简介:《高压钠灯滤波节能匹配器》通过功率因数补偿电容把钠灯的功率因数提高到0.95以上,节约了大量的线损。通过滤波隔离装置使其系统谐波电流总畸变小于6%,解决了谐波对电网的污染问题。该发明的突     

浅谈三水华滕钢管有限公司无功补偿及谐波治理

为了净化电网,提高系统功率因数,消除谐波危害,滤除用户非线形负载工作过程中产生的大部分谐波电流,本文就供电系统进行治理,考虑到实际的滤出效果,按照靠近谐波源侧就近治理的原则,在低压侧进行治理。     

基于直接电流控制的STATCOM无功补偿仿真

为提高电网的功率因数和补偿电网的无功分量,采用了静止同步补偿器(STATCOM),该补偿器不仅能根据电网无功电流变化来实时检测和补偿电网中的无功电流,而且能使电网的电流相位和电压相位保持一致.重点分析了STATCOM的核心算法,提出了基于d-q变换的直接电流控制方式,并在MATLAB工具中对STATCOM进行了系统的仿真研究.研究结果表明:在给定的条件下,STATCOM保持了电网的电流和电压相位一致,提高了电网功率因数.该补偿器的直接电流控制方式响应速度快,可以很好地补偿电网的无功,提高电网的功率因数.     

水厂泵房高次谐波的危害及预防措施

工业电网中有许多高次谐波,在变频器多的工厂中,由于变频器整流逆变的特性,更易产生高次谐波,而高次谐波会使电网中的电流和电压波形发生畸变,功率因数下降,电能的无用功增多,还会降低设备使用寿命,更易使控制系统产生误动作。通过阐述高次谐波产生的原因,分析其危害,并提出相应的预防措施。     

谐波电流检测的改进方法

提出了一种基于瞬时无功功率理论的改进的谐波电流检测方法，可以在电网不平衡状态下检测出谐波电流，而不会把基波负序电流与谐波电流同时提取出来，便于工程中有源滤波器只对谐波电流进行补偿。该方法也适用于电网平衡时的谐波电流检测。     

高功率因数整流器的拓扑结构及控制策略

电能经过变换 ,特别是整流后 ,产生谐波及无功功率 ,造成功率因数低 ,使电网电压电流波形发生畸变 .高功率因数整流器的提出 ,可较好地解决这一问题 .本文主要综述了高功率因数整流器的拓扑结构、工作方式、优缺点和控制策略 .对存在的问题和今后的发展提出了建议     

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。     

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%。     

电动汽车车载充电机AC/DC环节的PFC控制技术

研究电动汽车车载充电机的主动功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)技术﹒通过脉宽调制控制技术实现电网侧的有源PFC,从而抑制电流谐波对电网产生的污染,避免了电动汽车大规模接入电网时对电网质量的不利影响;采用全通滤波器模拟αβ坐标系下的交流电压矢量,通过坐标变换为dq坐标系下的直流电压矢量,从而将交流信号的控制转化为直流信号的控制,提高了控制精度和闭环系统的动态性能﹒仿真及实验结果表明,通过PFC技术能够将交流侧电流总谐波畸变率降低至5%以内,极大地减少了车载充电机工作时对电网的污染﹒     

正弦型高功率因数GTO串级调速装置

在提高常规串级凋速装置的功率因数的基础上,研究了能降低逆变电流中谐波成分的逆变控制方案。使用GTO代替常规逆变器中的可控硅,借助次谐波PWM技术选择最佳开关点,并使逆变器触发角a基180°-270°内变化,则能抑制逆变器的谐波电流,还能提高逆变器的功率因数。这套装置用于串级调速的实验表明:电流超前型的功率因数比滞后型的有明显提高,逆变电流中低次谐波大大减少。     

单相低谐波整流器的控制方法

提出了一种能够有效降低输入电流谐波含量的高性能整流电路,并研究了该电路的PWM控制策略及控制系统. 通过PWM控制,可以降低输入电流谐波含量,同时提高整流电路的功率因数,研究结果表明该方法是可行的.