特高压直流换流站滤波电容器噪声特性试验研究

在特高压直流换流站中,滤波电容器装置和无功补偿电容器装置是占地面积最大的设备,所以其发出的噪声对换流站总体噪声水平影响很大。电容器装置尺寸高、电容器数量巨大、电容塔处于高电位的这些特点决定了在外部进行噪声治理十分困难,而内部降噪需要对电容器的噪声特性进行研究。为解决此问题,对特高压直流换流站中电容器在不同电源波形作用下的噪声及其特点进行了试验研究,得到了电容器噪声特性规律和影响噪声水平的主要因素,为电容器内部降噪打下了基础。

基于振动信号的电容器噪声水平计算方法

电容器装置的噪声是换流站中噪声来源的主要因素之一,而对单台电容器噪声水平的计算方法进行研究对合理评估整个电容器装置的噪声水平有着重要的意义。本文从单台电容器噪声的产生机理入手,即电极间的电场力将使电容器的外壳振动并最终变为噪声辐射出去,分析了噪声水平与表面振动信号之间的关系并给出其计算公式。在实验室建立了电容器表面振动和噪声信号测试系统,测量了在不同条件下电容器表面振动加速度信号,通过频谱分析验证了测得振动数据的有效性。根据文中的计算方法计算得到单台电容器的A计权声压级水平,并与半消声室内的实测噪声数据进行比较分析,验证了该计算方法的正确性。

高压直流换流站电容器的振动与噪声特性

电容器装置是换流站中噪声来源的主要设备之一,开展其振动与噪声特性的研究对电容器装置噪声的治理和抑制具有指导意义。本文从电容器内部结构分析了其静电力的产生,介绍了电容器振动及噪声产生的机理。基于半消声室内建立的试验系统测量了不同频率和电流下的表面振动加速度信号和噪声水平。试验结果表明,底面的振动加速度信号为其侧面的4～6倍,噪声声压级高出约10dB(A);振动加速度信号与电流幅值的平方成正比,噪声声压级水平与电流幅值取对数成系数为40的正比关系;由于电容器表面固有特性的影响,电源频率的变化会引起振动模态和声辐射模态的差异,使得其振动与噪声规律较复杂;电流为多次谐波叠加时,噪声频谱中会出现频率分量增加的现象,且辐射效率较高。

换流站用交流滤波电容器的噪声试验与仿真

交流滤波电容器装置噪声是换流站噪声来源的主要因素之一,开展其噪声特性的试验及仿真分析,对于电容器噪声水平的抑制具有重要意义。在理论分析电容器噪声产生机理的基础上,建立了位于半消声室内的电容器振动与噪声测量系统,并对单台电容器表面振动及辐射噪声进行了测量,理论分析并试验验证了电容器底面是其噪声的主要来源。采用边界元理论建立了单台电容器的噪声模型,以实测的振动数据作为边界条件进行了单台电容器噪声的仿真计算,与实测噪声数据的相比误差在±2dB范围内,从而验证了所建噪声模型的正确性,在此基础上对电容器不同表面单元的噪声贡献量进行了分析,提出了底面振动是电容器噪声产生的主要原因。该研究结果为单台电容器可听噪声控制措施的研究提供了依据。

基于I_p-I_q法谐波检测中数字低通滤波器的设计及其DSP实现

针对基于Ip-Iq法的谐波检测在有源电力滤波器的应用,利用Matlab仿真软件建立仿真模型,分析低通滤波器的选择、设计及其对谐波检测的影响可知,不同类型的低通滤波器,以及滤波器的阶数、截止频率对谐波检测的动态过程和精度都有一定影响。综合考虑谐波检测的要求,选用契比雪夫低通滤波器进行仿真,结果表明:该滤波器阶数越高响应速度越快,但在通带内存在高次谐波;阶数越低响应速度越慢,但通带响应较好。在仿真的基础上给出了用数字信号处理芯片(DSP)实现基于Ip-Iq法谐波检测的方法和结果,实验结果验证了仿真的正确性和低通滤波器对检测结果的影响。

贵广直流工程直流滤波器保护算法改进及验证

分析贵广直流系统直流滤波器故障及原因,针对直流滤波器电容器C1不平衡保护误动问题提出如下改进方案:将闭锁过负荷保护的定值设为170%,当直流滤波器保护软件判断直流线路电压UdL达到此值时,闭锁C1电容器过负荷(49/59DF)保护功能,并发出通道故障告警信号。仿真结果及现场运行情况表明此方案是有效、可行的。

并联混合型有源滤波器电流跟踪的迭代学习控制

在并联混合型有源电力滤波器控制中,由于传统PI控制只能对直流给定信号进行无差调节,对周期量谐波滤波效果不够理想。该文根据稳定性负载电网谐波具有重复周期性特点,提出了PI型迭代学习控制算法,并引入遗忘因子学习律,增强系统鲁棒性。同时通过模糊推理构造参考电流误差的D型学习律前馈环节,提高了系统的跟踪精度。该控制方法计算量小,易于实现。仿真分析与现场运行结果表明了该控制方法的有效性。

注入型有源电力滤波器控制策略的研究与仿真

采用注入型有源电力滤波器消除谐波,可抑制谐波和补偿无功。分析了注入型有源电力滤波器的工作原理和传递函数。针对有源电力滤波器系统参考信号是以20ms为公倍周期的各次谐波的合成量这一特点,在传统PI算法的基础上根据参考电流是周期量这一特点提出了递推积分PI算法。利用PSIM仿真软件建立了仿真模型,理论和仿真实验都证明采用该控制算法可使注入型有源电力滤波器实现更精确的控制、更快的响应速度和更理想的补偿效果。

并联混合型有源滤波器在含分布式电源配网中的控制策略研究

随着配电网中分布式发电的发展,研究并联混合型有源滤波器(SHAPF)一类的设备受到的分布电源影响以提高供电质量,已成为当前研究的重点。文章对分布式电源带来的谐波电压注入、并网连接阻抗波动、频率波动问题对配网中的并联混合注入式有源滤波器(SHIAPF)的控制特性的影响进行了分析,并在对比了SHIAPF四种单指标控制策略的优劣后,提出了一种综合考虑负载谐波电流和电网谐波电流的复合控制策略。该控制策略能有效抑制分布式发电带来的各种波动对SHIAPF控制性能的影响,其有效性已被仿真与模拟实验所验证。

电流激励下HVDC用电容器噪声辐射比研究

文章提出了电流激励下电容器噪声辐射比的测试方法,在理论分析电容器噪声辐射特性的基础上,建立了半消声室内测量电容器噪声辐射比的测试系统,在电流激励下采用振声频响函数法得到电容器的噪声辐射指数曲线。最后,依据电容器噪声辐射指数曲线计算得到电容器表面噪声声压值,并与实测噪声声压值进行对比,验证了方法的准确性。

穗东换流站交流滤波器保护误动作分析及改进措施

云广直流输电系统穗东换流站在调试、运行期间,多次发生交流滤波器电容比值不平衡保护跳闸、且两套冗余保护系统动作行为不一致的事故。文章分析了这些事故,发现保护动作行为不一致是由于滤波器不平衡支路上流过过大的冲击电流和保护内部实际延时较短未能躲过冲击所致。针对保护设计不合理之处,提出了保护延时改进措施以预防此类事故,措施的效力已被RTDS试验证实。

直流滤波器保护的相关问题

自南方电网直流工程投产以来直流滤波器保护多次发生不正确动作，直流滤波器保护的相关问题值得探讨。总结分析了2003年以来直流滤波器保护的典型案例，分析了保护不正确动作的原因及所采取的改进措施；进而针对糯扎渡、溪洛渡工程直流滤波器保护，提出需要重点关注直流滤波器保护与高压直流母线保护的配合问题。

基于泰勒公式的单相桥式整流滤波电路分析

单相桥式整流滤波电路输出电压波形难以用解析式来描述,输出电压波形中,每个周期有一个输出电压下降的时间段。该时间段的长短与滤波电容和负载电阻的数值有关。通过对电路工作过程进行分析,得到相关物理量的数学函数关系式,通过泰勒公式对关系式进行近似简化分析,可以得到电压下降时间段时长与时间参数RC之间的关系式。根据关系式计算得到的数据与电路仿真数据较为接近。关系式可以用于电容值的选取、电压下降时间段时长的计算。

基于Multisim的整流滤波电路仿真分析

为了能够方便快捷的获取实验数据,针对传统实验中对硬件条件的限制,利用Multisim10软件的仿真功能,对整流滤波电路进行了仿真。从仿真结果中可以直观的观察到整流滤波后的波形以及波形的变化。结果表明,随着滤波电容值的增大,脉动系数明显减小。实验仿真的结果和理论分析相符合。

VSR直流侧滤波电容的计算及实验分析

针对直流侧滤波电容是VSR的重要部件,须根据系统性能的要求进行计算的情况,分析了VSR滤波电容的作用,在考虑系统的快速跟随能力和抗负载扰动性能的情况下,分别给出了电容的计算方法,并结合工程实际确定了电容的取值范围.仿真及实验结果证明了所做分析计算的正确性.

一起交流滤波器不平衡保护跳闸事故分析

兴仁换流站563交流滤波器2011年2月发生了一起不平衡保护跳闸事故,此次跳闸事故在以往的直流工程中较为罕见。文章就此次事故介绍了电容器的接线方式、不平衡保护的基本原理,深入分析了此次故障的根本原因,提出了相应的解决办法和运行维护建议。对交流滤波器的设计和运行维护具有一定的参考价值。

电容器噪声传播规律的研究

随着直流输电的快速发展,换流站用交流滤波电容器辐射出大量噪声,对电容器辐射传播特性的研究意义重大。本文建立了噪声特性研究试验平台,对电容器在各频率下不同电流不同距离处的噪声进行了测量,分析了电容器辐射噪声随着距离变化的规律,结合声传播理论对电容器辐射噪声的传播模式进行了辨识。结果表明,在本文测量范围内,顶面和底面辐射噪声表现为明显的球面波辐射模式,而侧面辐射噪声在距离较近时表现为柱面波传播模式,在距离较远时表现球面波传播模式。随着测量距离的加倍,电容器整体辐射噪声降低约5.4 dB,说明电容器整体辐射噪声以接近球面波的形式传播。

±500 kV宝鸡换流站交、直流滤波器调频调谐试验研究

±500 kV宝鸡换流站是国家电网公司支援四川地震灾区的重点项目之一,文章详细介绍了该换流站交、直流滤波器调频调谐试验的全过程。首先依据滤波器的出厂参数通过软件仿真确定了谐振频率,参照相关调试标准确定了宝鸡换流站滤波器的调谐限值,再通过调节电抗器抽头并利用变频电源进行检测,最终使滤波器达到了设计要求。

特高压换流站直流滤波电容器故障分析研究

针对常发的直流滤波器用直流电容器损坏事故,本文对特高压换流站直流滤波电容器事故的机理和原因进行深入的研究,对电容器单元进行了外观和电性能测试、绝缘油色谱试验、电容量介质损耗测量。对解剖后的电容器元件绝缘包封、电容器元件不同温度下直流电压击穿、聚丙烯薄膜不同温度下交直流电压击穿、铝箔等进行了研究试验。通过对故障和完好电容器对比试验研究,发现所测电容器的部分生产工艺和注油工艺不佳造成运行中电容器不稳定,而电阻过于集中,导致电阻器表面绝缘介质过热,容易发生击穿故障,研究结果对提高该类型电容器的运行可靠性具有重要意义。

并联电容器装置的参数优化

提出了以抑制谐波为目标的并联电容器装置参数优化选择方法,构建了以满足并联电容器装置的连续运行条件和抑制各次谐波放大为约束,以各次谐波放大倍数平方和最小为目标函数的并联电容器装置参数优化模型。模型综合考虑电网谐波响应特性和各种影响因素,包括频率偏差、电抗偏差和电容偏差对并联电容器装置谐波特性的影响。运用粒子群优化算法求解优化模型,给出了具体实现方法。针对工程实例进行了比较和分析。