电压谐波对金属氧化物避雷器泄漏电流及其阻性分量的影响

根据金属氧化物避雷器(MOA)的交流电压-阻性电流特性分析了电压谐波对泄漏电流阻性分量的影响。仿真结果表明电压谐波对MOA泄漏电流阻性分量影响明显,电压谐波含量相同时,谐波相位对阻性电流及其谐波分量的影响较大,不同次谐波,其相位的影响不同,MOA阻性电流基波分量受电压谐波影响最小,3次谐波分量受电压谐波影响最大。对高压阀片进行的谐波试验结果验证了以上分析结果。

基于零序电压谐波注入式脉宽调制的五相永磁电机直接转矩控制

五相永磁电机传统直接转矩控制(direct torque control,DTC)方法存在转矩与磁链脉动过大以及相电流谐波畸变率较高的问题,而利用空间电压矢量调制技术的改进型DTC的推导及实现又较为复杂。为解决上述问题,该文提出一种简易的五相永磁电机直接转矩控制策略。该策略引入了与空间电压矢量调制技术等效的基于零序电压谐波注入式脉宽调制技术,可在保持电机良好动态响应性能的同时,有效减小电机的转矩和磁链脉动,并大幅降低相电流的3次谐波含量。此外,该方法可使控制过程中的计算得到很大程度简化,易于在数字控制器中实现。仿真和实验结果证明了理论分析的正确性及所提控制策略的可行性。

级联型多电平逆变器线电压谐波优化的SVPWM策略

级联型多电平逆变器采用载波移相控制可以自然实现各H桥单元功率均衡,开关管开关次数保持一致,而采用同相层叠控制可得到谐波含量更小的线电压,但各H桥单元功率不均衡,开关次数也不一致。本文提出一种结合同相层叠控制和载波移相控制二者优点且实现简单的空间矢量调制策略。通过对电压矢量进行重新组合划分,可以将多电平空间矢量控制算法简化为多个两电平空间矢量的移相叠加。对载波进行重构,可以实现输出线电压谐波更小,同时各H桥单元功率自然实现均衡,开关管开关次数达到一致。搭建了一台三相4.5kW的级联型五电平逆变器,对所提出的SVPWM策略进行了实验验证,实验结果表明所提出的空间矢量调制策略的有效性。

基于电压谐波信号分析的单相自适应重合闸

自适应自动重合闸技术具有诸多传统重合闸技术所不具有的优势。经研究提出了一种新型的区分输电线路单相瞬时性故障与永久性故障的方法。当故障发生时,对于不同的故障性质(瞬时性故障或永久性故障),重合闸安装处母线的电压信号在不同时刻所蕴含的谐波分量有所不同。根据对故障电弧电压信号的具体分析,提出了判别故障性质的奇次谐波能量判据,该判据适用于发生金属性故障或经过渡电阻故障时判断故障性质。通过EMTP软件中的TACS功能对电弧故障的大量仿真,验证了该算法的有效性和准确性。且该判据仅利用了电压信号,所以基于此判据的单相自适应合闸是易于实现的。

500kV和220kV系统电压谐波水平之间的关系探讨

通过对典型接线电网的计算,分析了500kV和220kV系统之间的谐波渗透关系,计算了各系统之间的谐波电压传递系数Thlh。结果表明,对于220kV及以下电压等级系统,低一级系统与高一级系统的传递系数Thlh远小于1.0,而且随着电压等级的升高而变小,这符合通常的规律;但220kV与500kV系统之间的Thlh则接近于1.0,且与通常的规律相悖。据此,文章指出,对于最高电压等级500kV系统的谐波电压限值标准应特殊考虑。

三相逆变器随机空间矢量脉宽调制选择性电压谐波消除方法

传统随机脉宽调制(RPWM)策略不能选择性消除或降低系统特定次频率谐波。该文提出一种三相电压型逆变器随机SVPWM(RSVPWM)选择性电压谐波消除方法,利用脉宽调制(PWM)脉冲傅里叶级数中的前后项相互抵消,消除特定次频率谐波,并给出两种选择性电压谐波消除思路。在此基础上,利用占空比、随机整数k、开关频率范围和待消除频率,计算开关周期值,推导开关周期、随机整数k以及其对应频率上下限的通用公式。该方法在实现传统RPWM功能的同时,还能选择性降低特定频率及其整数倍频率的噪声功率,仿真和实验结果证明了该方法的有效性。

减少矩阵变换器输出电压谐波的控制策略

在传统的双电压合成原理的基础上,提出了一种减少输出电压谐波的矩阵变换器控制策略.新调制策略在一个采样周期内,通过在高输出电压时,使最大输出线电压由三输入线电压脉冲波形成,其他两相输出电压由非最大的两输入线电压脉冲波和零电压形成,同样条件下窄脉冲数量较传统的双电压合成调制策略减少;在低电压输出时,三输出线电压均由非最大的两输入线电压脉冲和零电压形成,较传统的双电压合成调制策略窄脉冲数量有大量的减少,输出电压谐波得到较大的抑制;在输入电压的最高及最低相电压间无换流,降低了开关损失;低电压输出时的零矢量为输入相电压的中间值相,负载中性点的共模电压得到了抑制.在Matlab软件仿真研究的基础上,通过dSPACE硬件实时仿真平台对该控制策略进行了实验,仿真及实验结果验证了该控制策略的正确性.

基于电压谐波序分量的光伏发电孤岛检测方法

分析光伏并网发电系统中孤岛效应产生的原因和传统孤岛检测的方法,在被动式孤岛检测技术的基础上,提出一种新的基于电压谐波序分量的孤岛检测方法。根据公共连接点(PCC)逆变器侧和主网侧谐波序分量不相等的原理,通过对PCC处电压进行快速傅里叶变换提取出孤岛发生的特定次谐波序分量信号,理论上通过微观变量的提取和识别可彻底消除非检测区。分析结果表明,该方法具有响应速度快,不会影响逆变器输出电能质量的特点,并用PSCAD/EMTDC对其进行建模仿真研究,仿真验证该检测方法的正确性。

一种混合励磁同步发电机的气隙磁密分析及其电压谐波抑制

为改善混合励磁同步发电机的气隙磁密分布,采用三段式气隙长度对转子进行了优化,对比了优化前后的气隙磁密。为抑制电压谐波,在完成转子结构优化的基础上,进一步采用短距、分布电枢绕组以及定子斜槽等措施。最后对样机电压波形进行了实测和质量分析,结果表明:采用三段式气隙长度与定子斜槽相结合,可将电压波形的总谐波失真(THD)抑制在5%的范围内。此外,探讨了偏心距法在切向/径向混合励磁电机中应用的可行性,并对比了分别采用偏心距法和三段式气隙长度法时的气隙磁密。

孤岛微电网电压谐波补偿及电流均衡控制策略

孤岛微电网由于接入大量非线性负荷,导致微电网易出现电压谐波现象,以及谐波电流因线路阻抗各异无法按分布式电源(DG)容量比例分配问题。为此,提出一种采用分层协同控制策略以实现电压谐波补偿及谐波电流均衡控制的方法。在分布式二次控制中,通过与邻域节点交换各主要次谐波电流和谐波畸变率信息,采用一致性算法获得全网的谐波电流和电压谐波畸变率平均值,自适应调节功率下垂控制的电压谐波补偿参考值,以实现电压谐波补偿和谐波电流均衡协同控制。最后,通过仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性和可行性。

结合电压谐波补偿和VSG的MMC-MG系统并离网切换控制

针对MMC半桥串联结构微电网(Modular Multilevel Converter Microgrid,MMC-MG)运行模式切换时产生的输出电压偏移与冲击电流问题,研究了一种电压谐波补偿和虚拟同步发电机相结合的系统并离网切换控制策略。为了降低系统输出电压的偏移量和直流分量,在双闭环控制中加入电压谐波补偿。然后,将虚拟同步发电机控制与预同步控制相结合,以降低系统孤岛转并网时的冲击电流和频率波动。与未加预同步相比,该控制策略可使系统的频率波动和冲击电流幅值明显降低,保证系统并离网平滑切换。

一种新型微网电压谐波补偿方法介绍

提出了一种新型的微网电压谐波补偿方法,谐波补偿是通过对分布式发电系统的适当控制来实现的。在这个方法中,采用了多环控制策略——谐波补偿环、虚拟阻抗环和电压电流比例谐振环。仿真结果表明,使用该方法能够达到较好的补偿效果。

天广直流输电对广东220kV电网电压谐波的影响

通过对天广直流输电产生的电力谐波进行测试,分析其对广东220kV电网电压谐波产生的影响,并从降低不利影响的目的出发,对天广直流的运行方式提出建议。

两电平空间矢量脉宽调制的简化算法和电压谐波分析方法

传统的两电平空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)算法流程复杂,计算量较大。从传统算法的伏秒平衡方程出发,推导并求解了三相上开关器件脉宽时间所满足的线性方程组,提出了一种无需坐标变换和扇区判断的两电平SVPWM简化算法。该算法流程简单,计算量少,且在参考电压含不对称分量时仍与传统算法等价。在此基础上,针对采用同步SVPWM的两电平变流器,提出了一种电压谐波分析方法,给出了在不同零矢量分配方式下通用的电压谐波频谱计算公式,并定性分析了电压谐波的频谱分布特性。基于PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了所提的两电平SVPWM简化算法和电压谐波分析方法的准确性。

基于FFT的大功率电压谐波发生器三环控制策略

逆变电源现有的电压反馈控制如电压外环电流内环双环控制、无差拍控制和有效值控制等都无法消除对谐波跟踪的静差,从而难以控制电压谐波发生器输出高精度电压谐波。为了解决上述问题,提出了基于快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)的三环控制策略,首先分析数字双环控制系统的频率响应特性,在具有良好动态性能的双环控制系统基础上,增加FFT外环;接着设计了频域上实部和虚部的解耦环节,在频域上对每个谐波分量的实部、虚部分别进行控制进而消除静差;最后,设计基于最少拍离散系统的FFT外环控制器。实验结果表明,该控制算法不仅具有较高的动态性能,而且能消除谐波跟踪静差。

CVT嵌入式电网电压谐波监测系统研制

提出了一种与电容式电压互感器(CVT)一体化的嵌入式电网电压谐波监测方案,设计了一种以C8051单片机为核心的CVT嵌入式电压谐波监测仪,实现了电压谐波实时监测及故障波形录入等功能。

电网电压谐波畸变条件下并网逆变器的控制策略研究

为了提高电网电压畸变条件下分布式发电系统的适应能力,实现逆变器输出电流的高质量并网,需要改进其传统控制策略。首先,建立三相LCL型并网逆变器的等效数学模型,分析电网背景谐波影响入网电流的机理。然后,提出一种基于PMCI(比例多复数积分)控制器和改进电网电压前馈的有源阻尼控制策略。通过PMCI控制器实现对基波电流的无静差跟踪和对谐波的有效补偿,引入电网电压前馈提高整个控制系统对电网电压扰动的响应速度,同时滤除部分谐波。最后,在MATLAB/Simulink中搭建逆变器的控制模型,仿真结果显示电网电压谐波畸变条件下,所提出的控制策略能够有效削弱电网背景谐波对入网电流的影响,证明了该控制策略的可行性与有效性。

多路电网电压谐波监测仪的研制

为对电网中输出的电压谐波进行监测,本文以Silicon Laboratories公司的C8051F020单片机为平台,设计了一种三厢电压谐波监测仪。本仪器可以完成对三路输入信号的电压谐波等参数的监测,同时可实现监测数据的统计存储、与外界通讯、人机交互等功能,具有低功耗、数据处理运算速度快等优点经试验表明:用C8051F020单片机对电压谐波进行监测是一种可行性方案。

DC 600 V客车空调逆变电源滤波电容容值对输出电压谐波影响的研究

通过仿真和试验分析了DC 600 V客车空调逆变电源某相滤波电容容值衰减或电容失效对输出电压谐波的影响,为检修维护过程中电容故障的识别提供了参考。

轧机配电系统末端电压谐波抑制及应用

针对配电系统非线性负载造成系统电力污染,影响电力系统末端用电装置的正常使用,通过对工业现场电能质量情况的测试分析和建模理论仿真,提出解决配电系统电压污染的方法,并以实际应用为例进行验证。