计及谐波信号的光伏发电功率控制方法研究

针对光伏发电功率波动大,无法满足稳定电量供给需求的问题,提出了计及谐波信号的光伏发电功率控制方法。根据K因子取值范围,计算了谐波损耗量与附加损耗量,分析了光伏发电设备的谐波信号影响。考虑谐波信号的影响,确定了光伏发电功率特性,联合等效负荷参数,求解AGC参数,实现对光伏发电功率的控制。对比实验结果表明,所提方法的功率平稳波段的持续时间延长了23 min,并能够有效抑制功率波动,其极大值与极小值之间的数值差仅为77 W,满足稳定电量供给的实际应用需求。

谐波激励下软磁复合材料磁芯损耗的有限元计算

为精确、快速地计算谐波激励软磁复合材料(SMC)的磁芯损耗,将有限元模型法与数学模型修正系数法相结合,分别在介观和宏观尺度下建立SMC单个颗粒及实际环形样件的三维有限元模型。基于有限元模型计算谐波激励多变量条件下(如谐波的含量、相位和阶次等)SMC的磁芯损耗,与环形样件法的试验测量结果对比。结果表明:计算与测量结果一致,满足工程精度要求。与磁芯损耗的纯数学模型计算方法相比,有限元模型不仅能考虑磁滞回线局部小回环对SMC磁芯损耗的影响,且考虑集肤效应对涡流损耗的影响。测试发现,SMC的磁芯损耗随谐波含量和阶数增加而增大,受谐波相位的影响很小。

计及饱和磁化的铁磁材料EEL损耗模型研究

通过搭建复杂工况下磁特性测试系统,实验获得铁磁材料在正弦及不同谐波工况下的磁滞特性和损耗特性数据;基于磁滞回线等效的思想,在椭圆回线面积等效法(EEL)的基础上,充分考虑饱和磁化的影响,引入既能有效反映磁滞回线形状变化,又能准确描述动态磁化损耗特性的形状因数,对饱和磁滞回线进行有效的形状表征,建立适用于饱和磁通密度下的正弦EEL损耗模型,提高了EEL损耗模型在正弦高磁通密度工况下的计算精度。在此基础上,综合考虑畸变磁通所引起的局部磁滞回环对磁损耗的影响,采用磁滞回线解耦的方式,分别对主磁滞回环与局部磁滞回环做近似等效处理,进而建立谐波激励下的损耗模型,对磁心损耗进行有效的分析计算,扩宽了EEL模型的应用范围。最后结合磁特性装置进行相关实验验证,证明了本文所提铁心损耗建模方法具有良好的适用性和有效性。

新型电力系统主变压器谐波损耗预警方法

由于主变压器谐波损耗会造成电力资源的大量浪费,并影响其他设备的正常使用。为此,提出一种基于建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)全寿命周期的新型电力系统主变压器谐波损耗预警方法。从铁芯谐波损耗和绕组谐波损耗两方面展开对主变压器谐波损耗的计算;按照相关标准设定谐波损耗预警值,分析影响主变压器谐波损耗的各项影响因子,当谐波损耗值达到预警值时发出相应的报警提醒。通过与其他方法展开对比实验测试,结果表明,所提方法计算得到的主变压器谐波损耗值最接近实际值,与预警值比较后即可发出精准的预警提醒。

基于谐波分析的变压器套管介损因数检测

传统方法常因电网频率波动和存在高次谐波导致基波相位测量精准度较差,为此提出基于谐波分析的变压器套管介损因素检测方法。通过计算电压和电流经过零点的时间差设计介质损耗角正切检测框架,进行傅里叶级数分解检测,降低电子电路中零漂的干扰,利用修正理想采样频率法消除频谱泄漏产生的测量误差,凭借修正采样频率和采样周期实现了自动化检测。通过仿真实验结果表明方法较传统方法相比有着较高的测量精度,且计算简便、利于实际工程应用。

变频调速系统对牵引电机谐波损耗影响的研究

变频调速系统输出的脉宽调制波含有丰富的谐波,谐波引起附加损耗,使交流牵引电机运行温升增加,导致绝缘加速老化,缩短其运行寿命。文章利用M ATLAB软件建立了变频调速仿真系统,对影响变频牵引电机谐波损耗的逆变器参数进行了分析,并提出一种用谐波总损耗因数表征谐波损耗的方法。

谐波分析法介质损耗因数测量的误差分析

用谐波分析法进行介损测量时 ,很容易受到系统频率波动的影响 ,从而降低测量的准确度。本文在分析该算法误差机理的基础上得出了频率波动下引起测量误差的两个主要因素 :信号初相角的差异和谐波干扰 ,并据此提出了解析变换和低通滤波两种信号预处理方法。数值仿真表明改进的谐波分析算法具有良好的效果 。

介质损耗因数测量的谱泄漏对消算法

提出了基于谱泄漏对消及频率自适应跟踪的算法 ,它能有效抑制电压、电流谐波及基波负频分量的谱泄漏对介损因数测量的影响。该算法的特点是 :(1)能求得电网频率实现频率跟踪 ;(2 )运算量少 ,所需的乘法次数和加法次数均约为采样点数的 4倍 ;(3)谱泄漏抑制效果好 。

基于ANSYS对橡胶制品动态分析的谐响应法研究

对橡胶制品进行动态特性分析一直是工程界的一大难题,而大型有限元软件如ANSYS的出现为这一难题的解决提供了新的思路.为此,文中在讨论橡胶动态特性的基础上,提出了一种利用瞬态动力学分析方法来求解简谐载荷下的响应,进而获得橡胶制品的迟滞回线来计算橡胶制品的动刚度、损耗因子的方法,并利用该方法对某型橡胶金属环进行了动态特性分析.分析结果与试验结果对比表明,该方法行之有效,可以用于橡胶制品的动态特性分析.

基于Nuttall窗频谱校正的介质损耗因数测量

采用旁瓣峰值电平小且旁瓣渐近衰减速率大的窗函数对信号加权可减轻非同步采样和数据截断对介质损耗因数tanδ测量的影响。本文分析了Nuttall窗的旁瓣特性,提出了基于Nuttall窗双谱线插值FFT的tanδ测量方法,运用多项式拟合求出了实用的插值修正公式,推导了信号初相角及tanδ的计算式,并介绍了基于该算法的测量系统的硬件实现方案。仿真和试验结果表明,Nuttall窗函数抑制频谱泄漏效果好,基于Nuttall窗的双谱线插值FFT方法克服了谐波干扰、基波频率波动及白噪声对tanδ测量的影响,且设计实现灵活,测量结果精确、稳定,可用于介质损耗因数tanδ的离线测量与在线监测。

变压器谐波损耗的计算与分析

研究变压器谐波损耗的计算,对变压器的经济运行、降损和节能都有重要的意义。首先对变压器的损耗及其计算进行了详细的分析,在此基础上,提出了一种计算变压器谐波损耗的方法。该方法借助谐波影响下变压器的等效电路,利用叠加原理,推导得出了变压器谐波损耗的计算公式。应用该方法计算变压器谐波损耗更清晰、简洁,而且便于进行编程实现。最后,对变压器谐波损耗与谐波电流畸变率的关系进行了研究,并得出了变压器谐波损耗与谐波电流畸变率的关系曲线。

介质损耗因数的卷积窗加权算法

用谐波分析法测量介质损耗因数时, 数据采样不同步所引起的频谱泄漏会造成测量误差。为抑制这种误差,本文提出了一种新算法——卷积窗加权算法。该算法的特点是:①实现简单且精度高,无须同步采样措施, 在正常的电网频率波动范围内, 只需用三阶卷积窗对三个额定周期的采样信号加权便可将频谱泄漏引起的测量误差减少到可以忽略的程度;②运算量少,每次测量所需乘法次数和加法次数仅约为采样点数的两倍,比 FFT 所需的计算量小得多,且点数不受限制。

基于Kaiser窗频谱校正的介质损耗因数测量

采用基本窗函数和广义余弦窗函数对信号加权的谐波分析法可减轻非整周期截断对介质损耗因数tanδ测量的影响,但其效果受到窗函数固定旁瓣性能的制约。Kaiser窗可定义一组可调的窗函数,自由选择主瓣与旁瓣衰减之间的比重,因此能全面地反映主瓣与旁瓣衰减之间的交换关系。本文讨论了Kaiser窗的旁瓣特性,提出了基于Kaiser窗双谱线插值FFT的tanδ测量方法,运用多项式拟合求出了实用的插值修正公式,推导了信号初相角及tanδ的计算式。仿真结果表明,Kaiser窗函数抑制频谱泄漏效果好,基于Kaiser窗的双谱线插值FFT方法克服了谐波干扰、基波频率波动、采样频率变动、采样时间长度变化及白噪声对tanδ测量的影响,且设计实现灵活,测量结果精确、稳定,可用于介质损耗因数tanδ的离线测量与在线监测。

谐波条件下高压电气设备介质损耗因数的定义和数字化算法

简要回顾了高压电气设备在线监测与故障诊断技术的研究现状和应用情况。基于绝缘电介质物理特性,提出了谐波条件下介质损耗因数的新定义,以更合理地评估电气设备的运行状况,并给出了相应的数字化算法。为配合实现介质损耗因数的新定义策略,给出了两种算法:阻容解耦法和基波逼近法。通过计算机仿真分析了背景噪声和电网频率波动对介质损耗因数估算准确度的影响。结果表明,基波逼近法比阻容解耦法的应用误差小。建议采用同时监测全电流、介质损耗因数、阻性电流和容性电流的综合策略来有效评估和诊断电介质的绝缘状况。

计及谐波因素的配电网损耗量化计算与建模仿真

准确的线损计算是分析线损构成、制定降损措施,实现电网经济运行的基础.配电网谐波污染日趋严重,因谐波因素导致配电网运行状态及设备参数发生较大变化,由此产生的附加损耗已不容忽视.在分析传统线损计算方法的基础上,系统分析了谐波对配电变压器及线路损耗的影响机理.通过引入输电线路交流电阻系数和变压器谐波损耗因子,提出一种计及谐波因素的线损计算模型,并结合典型配电变压器及线路,完成谐波对其损耗影响的量化计算.最后通过建模仿真,验证了模型的有效性和准确性.

基于间接电流控制的并网逆变器

提出了一种用于并网逆变器的间接电流控制新方法。该方法是在状态平均法的基础上对并网逆变器工作时的基本模态进行分析,推导出实现单位功率因数并网的占空比的控制函数,从而通过控制可调占空比对并网逆变器的输出电流进行控制。该方法的特点是控制电路中只有2个电压回路来调整可调占空比,由于没有电流检测回路,省去了工频变压器和电流互感器,使得控制结构简单,控制成本低;仿真结果表明,与其他传统的PWM控制方式相比,该方法具有抗干扰能力强、开关损耗小、输出电压的谐波畸变率小等优点。

凯瑟窗改进谐波法测电力电容器介质损耗因数

针对基于快速傅里叶变换(FFT)的传统谐波分析法测电力电容器介质损耗因数(tanδ)时会由于非同步采样和非整周期截断造成频谱泄露和栏栅效应的问题,依据凯瑟(Kaiser)窗函数主瓣和旁瓣衰减比例自由选择的特性,采用基于凯瑟窗的相位校正的改进谐波算法测量电力电容器介质损耗因数.在电网基波频率变化、介损角真值发生变化以及白噪声干扰等3种条件下,仿真分析该算法和基于Hanning窗、Blackman窗的插值算法的测量误差,并通过实验进行验证.结果表明,该算法与Hanning窗和Blackman窗插值算法相比能更有效地克服基波频率波动及白噪声等对电力电容器tanδ测量的影响.基于Kaiser窗函数的改进谐波算法抑制频谱泄漏效果好,准确度高,满足电力电容器介质损耗因数tanδ在线监测的要求.

非正弦负载电流下特高压换流变压器绕组的谐波损耗分析

以一台型号为ZZDFPZ-340800/500-800的特高压换流变压器为研究对象,分别采用时域分析法和频域分析法对换流变压器在非正弦负载电流作用下绕组的损耗进行计算,得到绕组损耗的详细分布情况,并对这2种方法进行对比分析,得知频域分析法更适用于实际设计。针对GB/T18494.2-2007和IEC-61378标准在计算绕组各次谐波损耗时未考虑不同频率下集肤深度不同的缺点,引入一个谐波损耗因子对其进行修正,获得更加准确的结果值。以修正后的结果值作为变压器设计时的损耗评估保证基准值,可以降低换流变压器的制造成本。

基于Rife-Vincent窗频谱校正的介损因数测量

为减轻非同步采样和数据截断产生频谱泄漏和栅栏效应对介质损耗因数tanδ测量的影响,可选用旁瓣峰值电平小、且渐近衰减速率大的窗函数对信号加权处理.本文分析了Rife-Vincent窗的旁瓣特性,提出了基于Rife-Vincent窗频谱校正的tanδ测量方法,运用多项式拟合求出了计算简单、实用的校正公式,推导了介质损耗角及tanδ的计算式,并设计了基于AD73360L+ADSP-BF531+PIC32MX460F512L架构的介质损耗因数测量系统.仿真和实测结果表明,Rife-Vincent窗函数可有效抑制频谱泄漏,基于Rife-Vincent窗的频谱校正方法克服了谐波畸变干扰、电网频率波动、采样时长变化及白噪声对tanδ测量的影响,且设计实现简单,测量结果精确、稳定.介质损耗因数测量系统的应用实践证明了本文方法的正确性.

修正的谐波分析法可提高介损在线测量准确度

谐波分析法在线测量介损时易因频率波动产生泄漏误差 ,为此在非同步采样下推导出介损测量的完整时域表达式 ,提出先估算频率偏差再用它来修正原谐波分析法的改进方法。MATLAB 6 5对原谐波分析法和修正谐波分析法求介损因数的仿真结果表明 ,非同步采样下修正法的准确度显著提高 ,自适应调整采样频率时两周后介损测量最大绝对误差就已≯ 7 5× 10 -3 % ,完全满足介损测量高准确度要求。