弓网离线接触电流总谐波畸变率的实验研究

受电弓与接触网(弓网)是电气化铁路中牵引供电系统的重要组成部分,弓网系统在运行过程中会发生离线现象,弓网离线会带来严重的电磁噪声问题。利用弓网电弧电磁噪声实验平台开展了不同条件下的弓网离线实验,分析了弓网离线状态下接触电流的频域特性。采用接触电流总谐波畸变率来表征弓网离线的传导电磁噪声特性,获得了接触电流总谐波畸变率与回流电流、接触压力和滑动速度之间的变化关系,建立了有效的接触电流总谐波畸变率数学模型,为深入研究弓网离线传导电磁噪声提供了实验依据和理论基础。

逆变电路电压总谐波畸变率的仿真分析

采用正弦脉宽调制(SPWM)的逆变电路的输出电压为一系列等幅不等宽的矩形脉冲,并非理想的正弦波。为了分析这种逆变电路的谐波特性,推导了SPWM波形的傅里叶级数展开式,并利用MATLAB软件对正弦脉宽调制逆变电路输出电压的波形进行了仿真分析,观察改变调制度和载波比对于输出电压总谐波畸变率的影响。仿真结果表明,保持载波比不变时,电压总谐波畸变率与调制度成反比;而在保持调制度不变时,改变载波比,电压总谐波畸变率基本上保持不变。

储能变流器谐波畸变率测试问题探讨

储能变流器的型式试验项目众多,相关标准对部分试验项目的方法及内容缺少必要的规定,导致项目实际测试时不同的机构、不同的检测人员可能带来较大的差异。针对大功率储能变流器在电压、电流总谐波畸变率测试过程中由于负载不同、测试仪表接线方式不同出现的一些异常情况来做一些探讨,旨在引起检测人员的注意,并为储能变流器产品改进及标准完善提供参考。

关于烟厂配电系统谐波畸变率大的治理措施探讨

在我国烟厂的配电系统中,谐波畸变率过大问题已经是一个长期以来的话题。配电系统中谐波的产生会造成很多危害,会影响到仪器和设备的正常工作及使用,会对整个电力系统,甚至配电系统中的继电保护装置等都造成危害,有时还会引起变压器局部温度过高,造成严重的后果。当配电系统中,谐波畸变率增大到一定程度时,烟厂整个电力系统的危险性会更高,对其它设施的干扰和影响会更大。通过对配电系统谐波畸变率的定义以及谐波产生的危害进行阐述,从而提出一些治理烟厂配电系统谐波畸变率大的有效策略及方法。

减小电网非线性负载谐波畸变率的方法

本文主要介绍在工业控制电网中由非线性负载所造成的谐波电流畸变问题所采用的4种技术,给出了相应的检测系统框图,做了电力系统电能质量监测系统测试的数据进行建模仿真实验,这种方法具有较高精度和较好的实时性,在电气化铁道供电系统中推荐使用。

三电平钳位型整流器的电流谐波畸变率改进策略

为了实现对三相三电平双负载中点钳位型(NPC)电压整流器(VSR)的控制,分别从基尔霍夫电路定律和能量交换两种角度建立了具有统一形式的由坐标系欧拉-拉格朗日(EL)数学模型,然后分析了整流器主电路在由坐标系下能量元件的等效值,设计了带有中点电位平衡策略的无源混合控制器。Matlab/Simulink仿真结果给出了无源混合控制系统与双闭环PI控制系统的性能对比,证明无源混合控制策略在改善交流侧总电流谐波畸变率(THD)及功率因数(PF)方面的性能更为优越。

基于谐波畸变率正反馈的孤岛检测新方法

孤岛检测是微电网并网运行的必备功能,传统的被动检测方法存在盲区,而主动检测方法对微电网具有破坏性。为实现孤岛无盲区与非破坏性检测,文中提出一种基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法。根据IEEE Std 1547规定的标准对所述方法进行了理论分析和仿真验证,结果表明该方法在电压和频率均处于正常范围的情况下,可快速、有效地检测出孤岛的发生,在电网单相及两相断路情况下仍然有效,且不受伪孤岛问题的影响。实现了非破坏性无盲区孤岛检测。

基于振动频谱分析和总谐波畸变率的电力变压器故障诊断方法研究

利用振动法对电力变压器进行监测是国内外研究的热点。目前,人们常采用振动信号的基频幅值作为诊断变压器特征指标,而变电站现场基频幅值受多种因素影响,这种状况导致了振动法较少应用于变电站现场。该文对实验室和变电站变压器振动信号进行频谱分析,采用总谐波畸变率作为特征指标诊断变压器运行状态。实验结果表明,空载时铁芯和箱体振动信号基频幅值与电压平方近似呈线性,短路时绕组和箱体振动信号基频幅值与电流平方近似呈线性。绕组变形和铁芯松动时,基频幅值和谐波含量显著增加。变压器运行年限越长,总谐波畸变率越大,当总谐波畸变率超过20时,变压器存在绕组或铁芯故障。

低谐波畸变率风光互补逆变系统的研究

针对风能和太阳能能量来源的不可预测性,设计了一个响应快速,输出稳定且总谐波畸变率低的高效率逆变系统。太阳能和风能的不确定性使直流输入电压波动具有快速性、随机性和幅度大等特点。基于全桥拓扑的SPWM调制技术和dsPIC30F4011控制器的PID双环反馈控制技术,通过对正弦表的优化、死区补偿、硬件电路优化,使系统效率最优。通过Matlab仿真获取PID的比例积分参数,在5 kVA实验样机上验证了该方案的优越性和可行性。该系统在独立的风光互补发电系统中有很高的推广价值。

基于谐波畸变率的直流换相失败预测和控制方法

针对励磁涌流引起电网电压畸变并造成高压直流输电系统换相失败的问题,以交流电压总谐波畸变率作为指标评估换相失败风险,提出了具体的预测方法以及预防后续换相失败的控制策略,并通过仿真验证了该预测及控制方法的有效性。

主动频率偏移法中减小总谐波畸变率的方法

在光伏并网发电系统中孤岛检测对电网安全起着重要作用,而各种常见的主动式和被动式孤岛检测方法也是种类繁多,各有优点和缺点。其中衡量孤岛检测方法优劣的一个重要的指标就是总谐波畸变率(THD),为了降低总谐波畸变率对电网造成的危害,此文对主动式孤岛检测方法进行分析研究和仿真验证,提出了几种减小总谐波畸变率的方法,并通过对仿真结果的对比,证明改进方法降低了总谐波畸变率,从而对并网电流质量的提高和居民用电安全性的改善提供了可靠的依据和途径。

基于最小二乘法对煤矿谐波畸变率的影响因素分析

随着煤矿企业的节能减排,变频设备的大量应用,造成了煤矿企业的谐波畸变率的恶化,威胁电气设备的安全运行,对煤矿安全生产存在巨大的安全隐患。由于谐波源的多样性和多变性以及谐波源变化随工况的变化而变化,使得谐波的测量结果带有随机性、分散性和波动性。单独测量某一点或者某一时刻的值,不具有代表性。根据这一特点,本文采用最小二乘法对数据进行回归分析,从而得出谐波畸变率的影响因素。

降低变电站10kV电压谐波畸变率

1选题理由 根据国家标准GB/T 14549–93《电能质量–公用电网谐波》规定,电网10 kV电压谐波畸变率不能超过4%。而通过对连城县供电有限公司各变电站检测数据显示：2011年1～3月,35 kV北团变电站10 kV电压谐波畸变率平均值达4.56%,超过国家标准规定小于4%的要求,所以选定＂降低北团变电站10kV电压谐波畸变率＂作为活动课题。

基于谐波畸变率和负载率的变压器损耗及寿命损失分析

文中对变压器谐波条件下的损耗及寿命损失进行了量化研究。首先建立了谐波条件下油浸式变压器的有功功率损耗的分解模型,得出了功率损耗相对谐波电流畸变率和变压器负载率的表达式,结合变压器最热点温升与有功功率损耗的关系以及变压器寿命损失与最热点温升的关系,建立了油浸式变压器寿命损失与谐波电流畸变率和变压器负载率关系的模型。分析了不同谐波畸变率和负载率下变压器谐波损耗和寿命损失的变化规律,以某型变压器为例进行了谐波条件下损耗和寿命损失的计算。文中对制定针对性措施以提高变压器谐波条件下的运行经济性具有参考价值。

储能变流器谐波畸变率测试问题研究

在科学技术快速发展的时期,各种先进的技术和设备被电力系统所应用,储能变流器便是典型代表。为解决储能变流器试验项目存在的问题,提升测试成效,本文将重点围绕储能变流器谐波畸变率测试问题开展分析,先探讨储能变流器谐波畸变率,然后围绕谐波畸变率问题以及测试需要关注的内容开展分析,最后提出测试路径,包括标准要求、回路测试和电流、电压测试等,希望通过本文研究,为提升检测工作质量提供参考。

考虑谐波约束的分布式光伏发电功率波动控制

光伏发电脱网运行造成光伏逆变器产生显著谐波,导致发电功率异常波动。为了保证分布式光伏发电运行的稳定性,提出考虑谐波约束的分布式光伏发电功率波动控制方法。计算分布式光伏发电功率波动差,获取配电网允许功率波动置信区域,明确分布式光伏发电功率波动情况。根据配电网电压不平衡特点,计算功率总谐波畸变率,获取功率波动幅值。通过引入调节系数改变逆变器总谐波畸变率,约束光伏发电过程中产生的谐波。设计分布式光伏发电功率波动控制结构,采用单向变步长追踪法调整工作电压使其接近最大功率点,最小化输出功率波动。由实验结果可知,该方法输出功率保持在相对平稳状态,其波动范围为340~355 W,有效地控制了分布式光伏发电功率波动。

谐波干扰抑制下的低压配电网母线电压自动控制系统

母线电压的平稳程度,直接影响低压配电网的运行安全,因此设计谐波干扰抑制下的低压配电网母线电压自动控制系统。该系统以配电网调度系统的控制需求为前提,在系统无功补偿层引入抗谐波干扰无功发生器获取母线电压的无功补偿量,母线无功控制需求整定层依据该计算结果和母线电压控制指令,结合母线实时运行电压结果,对比判断母线实际电压结果和参考电压之间的差距,确定母线电压所需的无功补偿量,完成电压控制。测试结果显示:该系统能够有效控制母线电压谐波,谐波畸变率低于4.4%;能够保证电压的稳定,电压控制的偏差结果均在±1.5 V之间,母线在相位阶跃和稳态两种情况下的相位误差结果均低于0.075。

基于谐波电压畸变率机会约束的光伏极限接入容量计算方法

在考虑光伏电源注入谐波幅值随机性的基础之上,采用机会约束规划来计算分布式光伏电源的极限接入容量。以接入光伏容量最大化为目标函数,节点电压偏差和单次谐波电压畸变率为确定性约束条件,电压总谐波畸变率为机会约束条件,建立光伏极限接入容量计算模型。运用粒子群优化算法对模型进行求解,基于拉丁超立方采样的谐波概率潮流计算结果检验机会约束条件,最后在IEEE 34节点系统通过与确定性规划作比较,验证了所提方法的有效性,为光伏电源接入规划提供了理论依据。

柔性直流输电系统的高频谐波保护方法与工程实践

柔性直流输电系统受电力电子设备本身特性以及控制系统影响,在多种运行工况下易出现不同频率的振荡问题。作为实现设备安全和电网稳定运行的决定因素,保护系统应实现对系统谐波的准确监测以及可靠动作。根据高频振荡时的电流能量累积作用,给出了基于反时限动作的电流类谐波保护算法。基于高频谐波电压特性,分别给出了过零点监测保护算法、谐波畸变率保护算法以及宽谐波保护算法,各保护算法相互配合,实现对不同电压振荡类型的全面保护。最后,给出了国内柔性直流工程实践中配置的高频谐波保护,结合保护原理对系统发生高频振荡后的动作特性进行分析,验证了高频谐波保护的有效性和准确性。

考虑电流过零畸变的Vienna整流器SPWM调制策略研究

空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)在Vienna整流器控制中应用广泛。然而,SVPWM的计算量较大,难以应用在开关频率较高的Vienna整流器控制中,且Vienna整流器功率只能单向传递的特点使得输出电流易出现过零畸变。针对上述问题,本文首先给出了正常状态下Vienna整流器正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)过程中期望输出电压与PWM比较值之间的关系表达式,并进一步分析了电流过零畸变的机理。基于误差最小化思想,本文提出了一种考虑电流过零畸变的Vienna整流器SPWM调制策略。仿真实验表明:采用考虑电流过零畸变的Vienna整流器SPWM调制策略,可显著减小电流过零畸变,提高电流质量,与未采用本调制策略相比,并网电流的THD由2.48%减小至1.1%。