基于三次谐波电流注入的AAMC电容电压均衡策略

介绍了新型桥臂交替导通多电平换流器(AAMC)的拓扑结构和基本原理。该拓扑包括两个关键部分,即由绝缘栅双极型晶体管串联组成的导通开关和全桥子模块级联而成的整形电路。拓扑结构具有模块数量少、无环流、可处理直流故障等优点,但电容电压平衡是其亟待解决的难点之一。为解决该问题,提出了采用三次谐波电流注入以实现电容电压均衡的具体策略。具体实现过程分为两步:首先,通过换流变压器阀侧中性点和直流侧分裂电容构成能量回馈通路,然后设计了开环控制器控制三次谐波电流大小来保证整形电路总体能量变化均衡;其次,利用改进载波移相调制方法,对整形电路内部子模块进行能量再分配,该方法根据调制波与参考波比较得到需要投入模块的数量,并基于电流和模块电压监测结果触发相应的子模块。在PSCAD/EMTDC平台上建立了每桥臂10个子模块的AAMC模型,仿真结果验证本文所提电容电压均衡策略的有效性。

三次谐波激磁电流在三相变压器组中的作用

从理论和实验论证了三次谐波激磁电流对三相变压器组正常运行的重要意义 ,从而进一步阐明了三相变压器组应避免 Y,y接线方式运行的理论根据。

三次谐波电流闭锁式变压器过激磁保护分析

就过激磁的原理、危害及电压互感器二次回路电压异常升高的原因分析,找到了过激磁保护误动的原因。根据变压器过激磁时三次谐波电流的特点,将差动电流中三次谐波电流加入到过激磁保护逻辑程序中,起到谐波电流监测,闭锁过激磁保护的作用。为验证三次谐波电流闭锁式过激磁保护原理,采用专业的电磁暂态仿真软件PSCAD构建变压器过激磁模型,该模型具有较高的仿真精度。再利用MATLAB软件对仿真数据进行了处理分析,并与实测数据进行比较,保证了保护原理的正确性。

MMC型柔性直流输电系统三次谐波注入调制策略的可行性

介绍了模块化多电平换流器的基本工作原理和三次谐波注入调制策略实现方式,理论分析了三次谐波注入调制策略对换流器接地方式的要求,该调制策略只适用于直流侧接地方式的柔性直流换流器。此外,还分析了三次谐波注入调制策略对子模块电容电压波动以及桥臂电流有效值和峰值的影响,该调制策略会在子模块电压中引入较小的三、四次谐波,大幅度减小基波幅值,从而导致其波动范围变小,有助于提高换流阀电压安全裕度;同时,还会减小桥臂电流有效值和峰值,有利于提高换流阀电流安全裕度。最后搭建了RTDS仿真模型并验证了理论分析的正确性。

三相四线制线路中三次谐波不同含量时导体截面的选择

我们在选择导体截面的时候，往往只注重导体正常承载的工作电流、线路的电压损失等参数，容易忽视谐波的影响。随着各种新型、高效、多功能用电设备的使用和不断更新，非线性电气设备引起电网电压、电流波形不同程度畸变的情况日益严重。如果忽视谐波的影响，导体截面选择不当，很容易造成电缆、导线出现过负荷，引起绝缘老化加速，增加了火灾隐患。

一种可抑制三次谐波的五相混合式步进电机空间矢量脉宽调制优化控制策略

五相混合式步进电机因其定位精度高、转矩脉动小以及转矩密度高等优点而应用愈加广泛。为进一步减小其运行噪声、提高系统整体效率,本文提出一种可抑制三次谐波的五相混合式步进电机空间矢量脉宽调制(Space vector pulse width modulation,SVPWM)优化控制策略。首先搭建了考虑互感条件下的五相混合式步进电机解耦控制数学模型。在此基础上,采用相邻两大矢量和两中矢量合成混合电压矢量的SVPWM控制策略,并给出了相应的五相混合式步进电机双闭环控制系统。本文所提的混合SVPWM算法通过利用大、中矢量在基波、三次谐波双坐标系对应关系以达到抑制三次谐波的效果,能够有效降低相电流纹波和谐波含量。最后,研制了一套基于FPGA的实验平台,对所提策略与传统滞环算法、大矢量SVPWM算法进行对比研究,重点分析了3种算法对相电流纹波和谐波含量的影响,从而验证了所提算法的正确性和优越性。

发电机机端三次谐波问题的分析与处理

在张家港华兴电厂第1台395MW燃气机组电气调试时,发现发电机机端电压互感器开口三角绕组出现很大的三次谐波电压,通过录波对机端电压互感器二次开口三角绕组三次谐波电压产生的原因进行分析,并通过MATLAB对电压互感器一次中性点接地和不接地两种不同情况进行仿真分析,进一步验证一次中性点不接地的电压互感器,消除三次谐波的方法是解决激磁电流中三次谐波流通的通道。为此在开口三角绕组加非线性阻尼以消除三次谐波,同时提出解决此问题的根本方法在于为机端电压互感器配置三角形绕组。

基于三次谐波注入的PWM调制技术仿真研究

针对传统载波移相SPWM调制技术调制下的级联H桥多电平大功率变流器输出电压利用率不高的问题，提出了三次谐波注入法，它能够在不影响逆变器负载电流和电压的情况下优化逆变器的输出，提高电压利用率15％且不影响输出电压谐波含量。本文详细分析了级联H桥三相多电平变流器的工作过程和三次谐波注入法的基本原理，并经分析得出了三次谐波注入PWM调制技术较之传统载波移相SPWM调制技术优越的结论。最后，通过Matlab／Simulink软件仿真验证了上述结论的正确性和可行性。

电网不平衡时双馈感应发电机定子负序和谐波电流抑制方法

电网电压不平衡时,若采用传统的电网电压定向矢量控制策略,双馈感应发电机(DFIG)定子侧除基波正序和负序电流外,还会产生相位互差120°的非零序三次谐波电流分量,不对称电流会加重电机绕组发热程度,影响双馈机组供电质量。为了抑制定子电流负序和非零序三次谐波分量,首先,详细分析了电网不平衡时,DFIG定子绕组负序和非零序三次谐波电流产生的原因;然后,建立了DFIG在负序和三次谐波同步旋转轴系下的数学模型,进而提出了引入负序和三次谐波控制的改进控制策略;最后,进行了仿真和实验研究,其结果与理论分析相一致,并且验证了所提改进控制策略能够有效抑制定子负序和非零序三次谐波电流分量。

一种新型三相电压型准Z源逆变器

针对DLCC级联型准Z源逆变器拓扑结构电压应力高、建模复杂的问题,在不增加无源器件的条件下,提出一种新型三相电压型准Z源逆变器,采用状态空间平均法对其进行小信号建模,并分析器件的暂态特性;应用简单升压控制对准Z源、DLCC级联型准Z源及新型准Z源电压型逆变器进行对比分析;又将三次谐波注入调制用于新型准Z源逆变器控制。理论分析和仿真结果表明:Z源网络具有对称性,新型准Z源逆变器具有高升压因子、低电压应力、小电感电流纹波及逆变桥直流侧和直流电源有共同接地点的优点;采用三次谐波注入调制法具有进一步提高直流电压利用率,降低电压应力,减小电感电流纹波的优点。

非正弦电流谐波分量的实验研究

在现行的非正弦周期电流电路实验中,由于缺少谐波测试手段.通常避免进行谐波测试.实验所需的非正弦量,一般只采用基波和三次谐波合成。本文介绍一种利用实验室原有的功率表和音频发生器测试任意非正弦量的方法,可使实验内容得到充实。1 实验原理根据功率表的转动力矩(即电表指示)只由同频电压和电流形成的原理,利用图1所示由功率表和音频发生器等组成的电路可实现非正弦电流各次谐波分量的测试。

共直流母线开绕组永磁同步电机系统零序电流抑制策略

由于变流器调制产生的共模电压和永磁电机反电动势三次谐波的存在,开绕组永磁同步电机两端共直流母线情况下会在电机绕组产生零序电流,影响了电机运行效率和稳定性。由此提出了共直流母线开绕组永磁同步电机系统零序电流抑制策略,通过建立开绕组永磁同步电机数学模型,分析了零序回路的工作特性,并通过对零序电流的闭环调节控制变流器产生共模电压以抵消反电动势三次谐波分量,达到抑制零序电流的目的;同时深入分析和对比了所提零序电流抑制策略和传统共模电压抑制策略的调制能力和最大调制度;最后,通过构建开绕组永磁同步电机实验机组,对所提零序电流抑制策略的可行性和有效性进行了实验验证。

高压大容量混合型MMC半桥子模块下部IGBT损耗优化方法

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)存在器件损耗分布不均的问题,尤其是在逆变工况下,半桥子模块下部绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)损耗远高于其他器件,导致其热应力与故障率均较高,是制约高压大容量换流器可靠运行的关键因素之一。为此,文中提出一种混合型MMC器件损耗分布优化方法。首先,计算混合型MMC中各器件的损耗,分析器件损耗的分布特性。其次,分析电容电压对器件损耗的影响规律,明确降低半桥子模块电容电压可减少其下部IGBT的损耗。然后,在不影响换流器外输出特性的前提下,提出计及三次谐波电压注入及桥臂输出电压指令值差异化分配的控制策略,通过最大程度降低半桥子模块电容电压,减少其下部IGBT损耗。最后,开展MATLAB/Simulink和PLECS的联合仿真以及MMC样机实验,仿真及实验结果验证了所提方法可以改善混合型MMC损耗分布不均的问题,有利于提高换流器的整体可靠性。

高温超导薄膜临界电流密度的无损测量研究

临界电流密度Jc是超导薄膜的一个重要参量,它可以衡量超导薄膜的功率承载能力。大面积高温超导薄膜制成后,其Jc需要被无损精确测量。文中提出了一种新的交流磁场下的高温超导薄膜临界态模型:(1)基于此模型对薄膜的临界电流密度进行了精确无损测量;(2)并将实验测量的三次谐波电压曲线进行拟合研究。首先,根据麦克斯韦方程和伦敦方程,计算外加直流磁场超导薄膜Meissner态下电流和磁场在薄膜内的分布;然后分析薄膜进入临界态后内部电流的变化,在考虑顶扎力作用的情况下,提出了临界态电流和磁场非均匀分布模型;最后根据其模型,推导出三次谐波电压的表达式。为了验证该理论,分别对四片超导薄膜在不同频率下进行了三次谐波和临界电流密度测量。实验结果表明:三次谐波电压的理论与实验曲线一致;与四点传输法的测量结果相比较,该方法测量超导薄膜临界电流密度的误差在5%左右,具有高精度、无损伤、方便快捷等优点。

一种氧化锌避雷器阻性泄漏电流测量新方法研究

分析了氧化锌避雷器在基波电压作用下,基波电压与阻性泄漏电流三次谐波分量之间的关 系.在电场传感器获取线路电压信号的基础上,利用数字信号处理技术,提出一种计算氧化锌避雷 器阻性泄漏电流的新方法.仿真计算表明该方法可以较好地补偿氧化锌避雷器容性电流的基波分 量和三次谐波分量.

一种改进式三电平逆变器SVPWM控制技术研究

在介绍三电平逆变器基础上,研究了三电平逆变器空间电压矢量(space vector pulse widthmodulation,SVPWM)控制,分析了三电平逆变器电压矢量分布情况和直流侧电容中点电位偏移原因。根据SVPWM控制规律,提出了一种基于矢量合成抑制中点电位偏移的SVPWM方法:利用合成矢量在采用周期内向中点注入电流为零,实现中点电位平衡。通过仿真分析,验证了抑制中点电位偏移控制策略的实用性和可行性。实验证明,三电平逆变器中点电位偏移能够被有效抑制,并且具有输出谐波含量低、输出波形好的特性,适合应用于高压大功率变流系统。

H6型单相光伏并网逆变器并网电流的改善

并网逆变输出功率的二倍频脉动,使得非隔离单相光伏并网逆变系统前级解耦电容电压出现了二次电压纹波,进一步使得以电压外环和电流内环控制的逆变器并网电流参考值存在三次谐波。为有效地抑制并网电流的三次谐波,从母线电压角度出发,把采集到的电压值进行处理。提出了一种直流母线二次纹波电压的补偿方法,该方法能够显著改善并网电流质量,对并网电流三次谐波有较好地抑制作用。最后,通过仿真和实验结果证明了提出的补偿方法的有效性。

横锦电站3号机组中性点电流问题分析和处理

1概述 小型水轮低压发电机组绝大部分是将发电机中性点和主变压器中性点共用一个接地网（见图1）。 横锦电站3号机组（500 k W,400 V出线）中性点按图1所示接线方法,并网以后不带负荷的情况下,零序电流为185 A。因为零序电流较大,针对这一情况,把发电机中性点与接地断开,在不同负荷的情况下，测中性点对地电压，测试结果如下所示（见表1）。

接触网绝缘子人工污秽试验泄漏电流分析

针对接触网绝缘子泄漏电流进行了人工试验,并对泄漏电流数据进行了分析,得出在抗污方面复合绝缘子性能优于瓷质绝缘子等结论。