一种大容量的串联型有源电力滤波器

为了能制造出大容量的串联型有源电力滤波器,提出了在串联变压器二次侧设计有多个绕组,每个绕组配置一个逆变器单元。该单元向相应的二次侧注入幅值相同、相位相反的基波电流,在补偿系数等于1或略大于1时,在串联变压器一次侧对基波呈近似为0的阻抗,而对谐波呈现高阻抗,从而迫使谐波流入无源支路。实验结果证明了原理分析的正确性。

基于基波磁通补偿的串联型有源滤波器

研究了基于基波磁通补偿的串联型有源滤波器 .跟踪检测到的电网中基波电流信号 ,产生基波电流 ,将此电流注入串联变压器 (其原线圈串联在电网中 )的副线圈中 ,在满足基波磁通补偿条件下 ,变压器铁心中基波主磁通为零 ,原方线圈对电网基波电流呈近似零阻抗 ,而对谐波电流呈高阻抗 .样机试验证明了结论的正确性 .

空心电抗器的电感计算

根据向量磁位叠加法，提出了空心电抗器电感的计算公式。该公式能反映线匝的实际分布，直接处理空匝、分数匝，而且计算精度高。采用０．６１８法来进行椭圆积分值的查寻，编制的计算机程序计算速度快。

多层并联空心电抗器的支路电流计算

介绍了空心电抗器各点磁感应强度的计算公式，提出考虑趋肤效应的等效电阻计算方法以及各支路电流分配计算的数学模型，并举了实例。

变压器安匝平衡的优化设计

提出安匝平衡的优化设计方法,它以一个线饼及其油道为单元区域,采用动态规划求得调节油道的最佳分配方案,该方案安匝不平衡程度是最小的。文中还给出了具体实例。

正规大小相带分数槽绕组的谐波分析

提出了正规大小相带的统一的谐波分布系数计算式,它形式简单,解决了以往文献中大小相带分布系数计算式多而繁的问题,并计算了实例。

基于组合式场路耦合法的多绕组变压器建模与阻抗参数设计

为解决低励磁阻抗多绕组变压器建模、多绕组变压器复合短路阻抗及多并联支路间电流分配计算的问题,基于组合式场路耦合分析,给出一种高效、通用的多绕组变压器建模和阻抗参数设计方法。根据初步设计的变压器结构,采用磁场能量法,二次开发出基于ANSYS参数化设计语言(ANSYS parametric design language,APDL)的三维静态磁场专用分析程序,计算出多绕组电感矩阵,并以此为依据构建多绕组变压器的线性仿真模型,进行相关仿真研究。通过仿真结果反馈的信息适当修改变压器结构以满足要求。实验结果表明,所提方法能够准确计算出多并联支路间电流分配,各种短路工况下复合短路阻抗计算结果可满足工程实践的需要。

基于磁通可控的新型自动调谐消弧线圈

提出了一种不产生谐波,宽范围自动快速补偿对地电容电流的新型自动调谐消弧线圈的设计原理,其核心是基于磁通可控的大容量连续可调电抗器,而系统对地电容检测采用频率扫描法。文中详细分析了它们的原理,并说明了系统实现接地故障时电抗器与对地电容自动调谐的方法。样机实验证实了设计原理和方法的正确性。

一种带多个补偿绕组的大容量有源电力滤波器

为解决有源滤波器的大容量问题 ,提出一种串联变压器二次侧采用多个补偿绕组的结构。它检测一次侧基波电流并用逆变器产生多个基波补偿电流注入二次侧的多绕组中。二次侧的基波磁势与一次侧完全平衡时 ,一次侧就对基波呈现近似零阻抗而对谐波呈现高阻抗。二次侧绕组参数和逆变器参数的微小差异对整个控制系统基本无影响。

用三维有限元法计算分裂式变压器短路阻抗

为准确计算出分裂变压器高、低压绕组间的短路阻抗,首先采用ANSYS的三维静态磁标势法数值计算得出高压多并联支路与单个低压绕组间的多绕组电感矩阵,并依据电路理论将其简化为等效双绕组电感矩阵,进而得到短路阻抗百分比,并推导了高压各并联支路电流分配,最后给出一个概念设计的分裂式高温超导变压器算例。计算结果表明,低压各分裂绕组分别单独运行时,高压绕组的各并联支路电流分配不均,主要集中在与运行的低压分裂绕组紧耦合的高压支路中,故高压绕组与低压各分裂绕组间的短路阻抗主要由紧耦合的高压支路与低压分裂绕组间的漏磁路决定。

基于基波磁通补偿的三相有源电力滤波器

电力系统中的谐波源大多为三相结构。根据基波磁通补偿的滤波新原理研制了一套三相有源电力滤波装置 ,该装置采用 3个独立的串联变压器和 3套独立的逆变器 ,以便应用于实际中可能出现不对称的三相负载。通过 MATLAB仿真确定了串联变压器和无源滤波器参数 ,根据自动控制原理和滞环电流控制的特点推导了控制器参数的选择原则 ,研究了有源电力滤波器投入和切除时的过渡过程。

基于基波磁通补偿的串联混合型APF滤波特性分析

在基于基波磁通补偿的串联混合型有源电力滤波器(APF)中,由脉宽调制逆变器实现了一个受控基波电流源。串联变压器一次侧的系统电源与系统阻抗、无源滤波器和非线性负载共同作用,使串联变压器二次侧端口呈现一个谐波干扰电压,导致逆变器输出电流中含有一定谐波,影响了滤波器的滤波效果。文中以脉宽调制逆变器为核心,建立了滤波器的数学模型,并对其滤波特性进行了分析。提出了改善其滤波效果的3项有效措施,即适当增大逆变器输出滤波电感、合理选择串联变压器原副方变比、采用电压前馈控制技术。设计了一套基于数字控制的10kVAAPF样机,实验结果证明了原理分析的正确性。

箔式空心电抗器的固有频率计算

本文提出了箔式空心电抗器的瞬态等效电路，导出了各链节Ｌ、Ｃ相等忽略损耗情况下的固有频率表达式，对各链节Ｌ、Ｃ不等及考虑损耗的情况进行了分析，并计算了实例．

变压器负载可控的新型自动调谐消弧线圈

针对当前消弧线圈技术在电力系统中的应用及存在的问题,介绍了消弧线圈的原理,提出了一种宽范围自动连续可调且谐波污染小的新型消弧线圈设计原理,其实质是负载可控的变压器式电抗器,通过控制2次侧负载实现1次侧等效电抗的调节。2次侧负载为单相电压型PWM逆变器,通过电流闭环跟踪控制使其输出满足特定的条件—2次侧电流与1次侧相位相反,大小成一定比例,此时变压器呈现的电抗也比例可控。采用变压器2次侧多绕组的结构可以实现装置的大容量。利用变压器2次侧的逆变器回路,采用注入信号法可以精确的检测电网对地电容。800kVA样机动模试验证明了原理的正确性和方案的可行性。

基于变压器可控负载原理的新型消弧线圈

介绍了当前消弧线圈技术的发展以及存在的问题,提出了一种宽范围自动连续可调且谐波污染小的新型消弧线圈设计原理。其核心是基于可控电流源负载的变压器,通过控制变压器二次侧电流实现变压器一次侧等效电抗的调节,二次侧电流的跟踪控制由电压型脉宽调制(PWM)逆变器实现。采用变压器二次侧多支路的方法可以实现装置的大容量。文中详细分析了该方案的原理,并介绍了整个装置的控制系统。800 kVA样机试验证明了原理的正确性和方案的可行性。

采用周期采样法的电流控制方式研究

电流的实时跟踪是有源电力滤波器的关键问题之一。介绍了周期采样法电流控制方式的原理及其特点,推导出这种控制方式的跟踪误差。建立了周期采样法的Simulink仿真模型并对其参数进行了仿真研究。仿真结果证明了这种控制方式的特点。

基于注入信号的消弧线圈电容检测方法

为利于消弧线圈自动调谐,提出了一种电力系统电容电流检测方法,即向消弧线圈二次侧线圈注入变频小电流,寻找系统对地电容与消弧线圈励磁电抗的谐振频率,可直接计算出系统对地电容值。此法用于磁通补偿消弧线圈时,不增加系统硬件成本,并可直接得到调节消弧线圈电抗值所需的重要参数—电流补偿系数α。

检测配电网电容电流及辨识高阻接地的新方法

对传统的注入信号检测配电网电容电流的方法进行了改进。通过判别注入信号在中性点产生的电压幅值来寻找系统谐振频率从而得到系统对地电容值,同时计算该处系统零序导纳值,实时监测线路绝缘状况。文中规定了注入信号的频率范围,使之不与电网频率重叠;提出了一种简单实用的信号处理算法,可有效抑制噪声对检测的干扰。该方法可以在工频干扰较严重的情况下准确检测系统电容电流,并能够有效辨识系统的高阻接地故障。

基于磁通可控的可调电抗器的新原理

提出一种基于碰通可控的可调电抗器的新原理,通过对带气隙变压器的电压方程分析得知,当在变压器的二次侧采用有源的方式注入一个与一次侧电流频率相同、相位相反的电流时,随着注入电流的幅值的变化,变压器的主磁通会发生连续变化,从而实现了变压器的一次侧阻抗的连续无级可调。此新原理可用于故障电流限制,控制电力系统潮流,消弧线圈和TCSC(晶闸管控制串联电容器)等领域,在电力系统柔性输电装置中将有广阔的应用前景。实验结果证明此新原理的正确性。

扫频检测电网对地电容的改进型方法

为配合随调式消弧线圈的使用,提出了一种扫频检测系统对地电容的改进型方法。在寻找系统谐振频率时,以幅值判断代替传统的相位判断,使检测更为方便准确;通过对电抗参数的合理设计,确定注入变频信号的频率范围,使其避开电网频率,这样有利于检测信号的分离;改进了扫频方式,缩短了电容检测的时间;针对文中的方法,提出了一种简单实用的信号处理算法,能有效消除工频及其他噪声对检测信号的干扰。模拟试验验证了所提出方法的有效性。