图腾柱功率因数校正器的二自由度控制分析

TPFC一般采用一自由度输出电压控制,在负载变化时输出电压动态特性较差,且启动过程存在明显超调。本文在推导TPFC双闭环控制结构基础上,引用了负载电流前馈控制和输出电压反馈补偿控制,构成两种二自由度(2DOF)控制结构。仿真分析表明,负载电流前馈型2DOF控制可以有效抑制负载变化引起的输出电压波动,但启动过程超调明显;输出电压反馈补偿型2DOF控制可以实现输出电压无超调启动,但是抑制负载变化的能力较差;综合负载电流前馈型和输出电压反馈补偿型的2DOF控制获得满意的输出电压控制效果,表现为启动过程无超调和变载过程无波动。

牵引供电系统的谐波渗透机理分析及治理研究

通过分析机车谐波电流特性及牵引网谐波对车载变压器的渗透机理,提出一种LC滤波器参数设计方案,并将其应用于某实际运行的线路,通过现场测试效果良好,谐波问题得到有效治理。

一种快速检测网压短时扰动的方法

电网故障电压的快速检测是实现电网电压故障穿越的关键。当电网电压出现短时扰动时,采用常用电网电压检测方法 (如傅里叶变换法、dq轴变换法、小波变换法和电压峰值法等)会出现不同程度的失真。对此,文章提出一种快速检测网压短时扰动的方法。针对电网谐波含量大的特殊性,该方法在采用抗干扰性强的傅里叶变换法计算网压基础上,运用坐标变换特性把电网电压变换成高频信号,再利用滚动滑窗的方法解决了傅里叶变换的计算时间长问题,在一个高频信号周期内即可检测出网压扰动信号。仿真实验结果表明,与其他方法比较,本文提出的网压计算方法不仅适用于短时网压扰动,对长时网压扰动同样也适用;在网压中有、无高频谐波情况下,该方法都可以快速(约2 ms)检测出电网电压短时扰动,同时网压幅值检测精度满足工程化需求。

一种高压SVG用于容性负载下的谐波补偿方法

高压供电系统电缆化趋势明显,尤其城市供电网及新能源场站,高压电缆存在较大的寄生电容,针对容性非线性负载,常规高压SVG采用电流补偿模式进行谐波补偿时存在不稳定现象,引起系统谐振和谐波放大。本文提出了一种基于阻抗控制的谐波补偿策略,仿真结果验证了控制策略的有效性。

多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法研究

电力系统无功补偿配置应整体规划、合理布局,坚持分层分区、就地平衡的原则,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。无功平衡优化降损是指通过合理规划电网变电站层、配电线路层、配电台区层、用户补偿层各级无功补偿点位置、优化补偿容量、提升现有无功补偿装置利用效率等无功平衡优化手段,使传输线上流动的无功功率减少,是实现电网降损的重要途径。提出一种多层级协同补偿的配电网无功平衡优化降损方法,该方法采用自下而上、分层分区、就地平衡的原则,各级无功补偿优先考虑本层级的无功就地平衡,兼顾变电站层、配电线路层、配电台区层、用户补偿层四个配电网层级间的协同配合,在配电网各电压等级间形成四级联动,最大程度实现无功就地平衡优化,使传输线上流动的无功功率减少,有效实现配电网降损。

LED照明系统谐波电流故障实例研究

随着LED照明的普及,电网谐波污染日益严重,谐波电流引起的供电质量问题日益突出。为了探究LED照明系统产生谐波电流的原因,文章通过工程实例,研究了LED照明系统谐波引起的故障问题以及谐波产生的原因,并分析了谐波问题所带来的危害,最后探讨了谐波抑制方法,以期为相关人员提供参考。

谐波电流标准解析及项目验证

介绍《电磁兼容限值第1部分:谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16 A)》(GB 17625.1—2022)标准的背景情况,列举新旧标准之间的差异,依据该标准对电视接收机的谐波电流发射测试进行验证,分析了标准换版对于强制性认证目录内产品的影响。

牵引机车中的高频谐波对电缆终端热点的影响

为研究牵引机车中的高频谐波以及由此导致应力控制型电缆终端绝缘迅速劣化的问题,研究了牵引机车过分相时电网电压波形畸变率和谐波的变化,以及此高频谐波对电缆终端的影响。搭建了高频高压电缆老化实验平台,利用高频高压发生装置对电缆终端施加了不同频率的电压,使用红外热成像仪分析了高频谐波对不同类型电缆终端热点的影响。研究结果表明:牵引机车过分相时电网电压、电网电流波动比较明显,而且由此带来的谐波比较严重,随着谐波频率的不断增大,电缆终端局部形成电场高点并转换成阻性发热,阻性发热功率密度也增加,应力控制型电缆终端在局部的热点温升比几何型电缆终端表现得更加明显。谐波频率的增加会导致材料介电性能的降低,进而会引起电缆终端电场强度的增加,牵引机车适当加装高频滤波装置有助于延长其电气设备的使用寿命。

基于ETAP的沪宁城际铁路谐波分析

针对高速电气化铁路的特点,简要介绍了其产生的谐波对电网的影响。以V/v型牵引变压器的接线原理为基础,推导了电气化铁路接入系统的等值方法。将谐波电流从低压侧的两相转换到高压侧的三相,建立谐波负荷模型。在ETAP软件中进行仿真分析,研究沪宁城际铁路对江苏电网的影响,包括公共连接点的谐波电流和谐波电压。通过与实测值的比较,验证了所采用的电气化铁路建模和仿真方法的正确性。对江苏电网部分容易引起谐振的站点进行了频率扫描,并提出了一些谐波补偿和抑制的有益建议。

交流传动电力机车车网电压不稳定的原因分析与解决

交流传动电力机车在运行过程中会出现车网电压不稳定现象。为了分析和解决问题,首先通过解析分析和线性化处理,推导出直流电压环节控制系统闭环传递函数,然后根据小增益原理推导出直流电压环节闭环系统鲁棒稳定的充分条件,并利用Matlab软件仿真验证理论分析的可靠性,最后提出当系统固有参数不能同时满足赫尔维茨稳定判据和小增益原理时,不能靠调节参数K解决问题,需要进一步研究解决方法。

AT供电系统同相供电PR控制器设计

提出AT供电系统的基于PR控制器的同相供电设计方案。该方案采用Scott变压器以降低变压器和背靠背H型变流器的容量,选择了自适应EPLL以提高锁相环的响应速度,基于PR控制器设计了H型变流器的控制系统。充分考虑了由开关频率引起的H型变流器的时间延迟,并基于Naslin多项式设计了PR控制器参数。仿真结果证明,所提方案能达到无功和负序补偿要求,抗负荷扰动的能力较强,谐波补偿能力非常小,适合于运行交-直-交动车组的牵引供电系统。

基于模糊优化设计的混合滤波器——治理电气化铁道谐波的一种新方法

基于模糊集和模糊优化理论 ,就使用C型滤波器和有源滤波器相串联构成混合滤波器方案的优化配置问题提出了一种新方法 ,建立了模糊优化数学模型 ,提出了相应的算法 ,以此来综合解决电气化铁道谐波和无功补偿的多目标寻优问题。并以某牵引站为例进行了模糊寻优计算 ,得出的结果证明 ,该方法具有投资省、可提高功率因数、并可有效地抑制谐波等优越性。是利用C型滤波器和有源滤波器构成的混合滤波方案 ,是解决电气化铁道谐波治理和无功补偿综合问题的一种理想方法。

动车组升降弓过电压及抑制措施仿真分析

动车组在过分相、降弓等工况下均可产生过电压问题,针对动车组在站内升降弓过程中出现的过电压现象,文中应用MATLAB搭建受电弓升降等效电路,建立电磁式电压互感器的仿真模型;结合仿真和理论分析指出电压互感器在受电弓下降过程中发生低频铁磁振荡;升弓过程是电源电压稳态分量和回路自身高频振荡暂态分量的叠加产生过电压。对比升降弓的仿真结果可知升降弓会给电压互感器带来不同的危害。文中提出在动车组降弓时,切除高压电缆可以有效地降低电压互感器的励磁电流。

电气化铁路的谐波标准问题

介绍了国内电气化铁路的概况以及对电网谐波干扰造成的危害。指出谐波国标（ Ｇ Ｂ／ Ｔ１４５４９－ ９３） 用于电气化铁路存在的问题，并以实例用不同算法求出谐波电流限值作对比说明。对如何解决电气化铁路谐波标准提出建议。

高速铁路牵引供电系统双边供电循环功率降低措施

基于采用双边供电方式的高速铁路牵引供电系统,推导空载和负载工况下循环功率与相邻2个牵引变电所间电压相位差的关系;分析电压移相器的补偿原理和基本结构,研究通过注入1个与牵引变电所馈线电压垂直的正交电压,调节本所馈线电压相位,以减小电压相位差和降低循环功率的可行性。以某相邻牵引变电所实测电压数据为基础,搭建包含电压移相器在内的双边供电系统仿真模型,针对牵引网上空载、单台机车负载2种工况分别进行验证。结果表明:空载时循环功率与电压相位差的正弦值呈正比,负载时随着供电臂距离延长和牵引负荷的增加,循环功率将不存在,但负载不平衡度会随着电压相位差的增大而增大;安装电压移相器后,空载时可有效减小均衡电流,负载单台机车时可防止循环功率在牵引供电系统中流动,减小负载不平衡度,并降低牵引网上的传输损耗。

基于阻抗分压原理的牵引网谐波谐振研究

为了研究牵引网谐波谐振特性,建立了基于戴维南谐波电压源模型的牵引供电系统车网互联谐波电路模型,采用阻抗分压原理分析了牵引网谐振过电压的产生机理。利用Matlab/Simulink仿真软件研究了牵引网谐波谐振特性及谐振过电压现象。仿真结果表明:当机车变流器交流侧电压谐波含量较大的频率与牵引网谐振点频率重合时,将导致车顶网压谐波含量较大从而造成牵引网谐振过电压的出现,通过改变机车变流器斩波频率或供电臂长度可以抑制牵引网谐振过电压。

基于FPGA的滑动DFT谐波检测角度缓存及优化

本文总结在电力电子谐波检测中,通过FPGA实现滑动DFT检测算法可以提高相应速度,但同时计算多组DFT运算会极大耗费FPGA资源,通过缓存DFT各次谐波角度,减少FPGA中的重复运算和重复存储,可以降低资源,降低FPGA的芯片成本。通过FPGA和DSP之间的总线DMA读写,对控制系统DQ变换后增加谐波闭环补偿。实验表明,缓存角度可以极大降低系统资源及降低成本,提高设备的竞争力。

弓网回路电流间谐波特性的实验研究

为研究周期性波动载荷条件下弓网回路电流的间谐波特性,开展了大量的弓网系统受流实验,分析了静态接触压力、滑动速度、接触电流对回路电流间谐波特性的影响.接触电阻波动和离线电弧/火花是产生回路电流间谐波的主要原因.该间谐波主要分布在0~100 Hz,以特定的频率间隔、以基波50 Hz为中心左右对称分布.间谐波的频率间隔与静态接触压力、接触电流无关,随滑动速度的增加近似线性增加.间谐波幅值随静态接触压力的增加先减小后增大、随接触电流的增加而增大.对于深入研究弓网系统的受流特性具有借鉴意义.

电气化铁路谐波测试及治理技术

随着电气化铁路的发展,谐波问题逐渐凸显,对铁路设备及运营产生不利影响。本文全面探讨了谐波的定义、产生原因和对铁路系统的影响,介绍了目前的谐波测试技术和治理策略,分析了其在实际应用中的效果,并提出谐波治理的未来发展方向及相关建议,为铁路安全、稳定运营提供技术支持。

地铁降压变电所负荷情况实测与评估

以成都地铁部分降压变电所为例,对其负荷进行了实测分析。35 k V/400 V降压变电所变压器大都处于轻载状态,其负载率为6%~22%;其400 V母线电压总谐波畸变率的95%概率值均小于5%,谐波电流含量多为19~95 A。降压变电所各类负荷中,环控和冷源负荷耗电量最大,分别占总耗电量的31%及24%。环控负荷是降压变电所内较大的谐波污染源。对地铁降压变电所负荷情况的测试及分析,可为变压器容量和有源滤波装置的设计提供合理建议。