基于级联H桥的电气化铁路综合电能质量补偿装置的研究与仿真

随着经济的快速发展,货物需求的容量越来越大,电气化铁路凭借速度快、运输量大、节能高效等优势,已成为铁路发展的必然趋势。由于电气化铁路接入电网的数量增多,给电网带来许多电能质量问题,比如谐波与无功波动等问题。为提高牵引供电系统的电能质量和供电可靠性,针对电气化铁路供电系统和电车负载的特点,研究了基于级联H桥的综合电能质量补偿装置,治理电气化机车运行给电网带来的电能质量问题。通过基于多模式的控制策略,使其在各种工作模式下补偿无功,同时稳定考核点的电压。通过在MATLAB/Simulink环境下建模仿真,对设计的综合电能质量补偿装置的各种工作模式进行仿真分析,验证了控制策略的有效性,其具有响应速度快、动态特性好的优点,可有效改善电气化铁路接网后对电网电能质量的影响。

综合电能质量补偿装置及其应用

介绍了综合电能质量补偿装置(UPQC)的概念及工作原理,提出了一种以广义瞬时无功功率理论为基础改进的检测方法,该方法克服了以往一些检测方法的缺陷,并能快速、准确地检测出电网电压的降落、升高、不对称以及谐波等各种干扰。给出了UPQC在配电网中应用的实例,仿真及实验结果表明:UPQC可以有效地抑制电网所受的各种干扰。

统一电能质量综合治理装置的研制

本文主要介绍了统一电能质量综合治理装置的设计原理与结构组成,该装置的主要功能是治理电网闪变、中断、谐波、无功、不平衡等电能质量问题。华天电气研制的统一电能质量综合治理装置成功应用在某烟厂,经测试对比,可以达到理想的综合电能质量治理效果。

基于不平衡补偿的低压配电网电能质量问题及治理对策研究

针对目前电力电子化配电系统三相负荷不平衡、电能质量下降及谐波分散等问题,提出一种动态响应快及输出谐波小的电能质量综合治理方案,其包括综合治理方式和复合重复控制策略。通过算例分析可知,在特定次谐波补偿模式中发现补偿前后谐波含量减少;不平衡电网补偿后电流畸变消除且电压电流同相位,这说明了综合治理的有效性。在实验验证中,所提方案可实现25 kW感性无功到25 kW容性无功的连续输出,满足技术指标中无功调节-100%~100%的要求,且输出功率与指令值偏差仅为0.49%,满足技术指标中小于3%的要求。此外,补偿后的三相电网电流THD降至4.7%;经过不平衡补偿治理,不平衡度降至1.4%,因此说明所提方案在治理三相负荷不平衡、电能质量下降及谐波分散等问题的有效性。

三相四线制便携式无功负序谐波综合补偿装置的研制和应用

本文介绍了一种针对三相四线制便携式无功负序谐波综合补偿装置(NCRT)的研制和应用。该装置采用先进的谐波检测和补偿技术,能够实时检测并补偿谐波电流,有效改善电能质量。通过现场试验和应用案例,验证了该装置在降低谐波电流、提高功率因数、减少电能损耗等方面的优异性能。该装置具有便携、高效、可靠等优点,适用于各种电力系统和电气设备,对于提高电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

采用净现值法的电能质量综合补偿装置不同控制策略下的经济性评估

有源与无源并联运行的电能质量综合补偿装置结合了传统有源与无源补偿装置的优点,在低压配电台区应用前景广阔。本文基于配电台区的实测数据,分析了配电台区电能质量综合补偿装置的典型运行工况。针对不同运行工况,采用净现值法对补偿装置传统控制方法进行经济性评估。通过对评估结果进行分析,提出一种净现值最优的配电台区电能质量综合补偿装置控制方法,并进行仿真验证和实例计算,结果表明,该控制方法在不同工况下均能实现净现值更优,更适合在配电台区电能质量综合控制装置应用。

以牵引变电站灵活补偿为目标的铁道统一电能质量控制器容量综合配置

首先提出采用铁道统一电能质量控制器(railway unified power quality controller,RUPQC)实现牵引变电站综合补偿的充要条件;然后在建立牵引负荷标幺化模型的基础上,分别以实现完全补偿和灵活补偿为目标,提出了结合固定补偿装置的RUPQC容量综合配置方法。数值分析表明,采用该配置方法并结合灵活最优控制策略,RUPQC可在全负荷范围内满足灵活补偿的目标,不但显著降低了装置的工程造价,而且在任意负荷条件下均能实现对装置补偿容量的最优利用。

配电系统电能质量补偿装置主电路的研究

对配电系统电能质量补偿装置的主电路进行了研究。比较了装置并联部分直流电源采用三相整流桥或三相脉宽调制 ( PWM)整流桥的优缺点 ;分析了并联侧输入取自电网侧或负载侧及并联侧所起的不同作用时对装置容量及性能的影响。并用仿真对所得的结论进行了验证。

电能质量综合补偿器补偿电压跌落和浪涌的新策略

介绍了电能质量综合补偿器 ( UPQC)的运行机理、检测方法、控制策略以及既能补偿电网畸变电压又能抑制负载畸变电流的功能优势 ,指出了 UPQC在动态补偿电压跌落和浪涌时的功能局限 ,通过对 UPQC串联部分脉宽调制 ( PWM)技术的分析研究 ,提出了在电压跌落和浪涌期间根据电压畸变量的变化幅度动态地调节三角载波幅值的PWM控制新策略。

基于FCS-MPC的电能质量综合调节器补偿策略研究

为提高统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)对电能质量扰动的补偿精度和响应速度,将有限状态模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS?MPC)算法引入到电网侧和负载侧控制器中,通过对补偿量检测环节进行改进,构建预测模型,价值函数以及滚动优化方法,设计了一种基于FCS?MPC算法的UPQC电能质量扰动补偿策略,降低了算法的复杂度和参数调试的繁琐性,有效提高了控制算法的补偿精度和响应速度。该文应用MATLAB/Simulink仿真环境构建仿真模型与控制算法,分别针对电压暂降/暂升补偿、谐波补偿、非线性电流补偿、无功功率补偿、负序分量补偿进行了仿真分析,实验结果验证了所设计方法的正确性和可行性。

基于DSP的单相电能质量综合补偿器设计

通过对谐波抑制和无功功率补偿理论分析,提出了由一个串联型APF和一并联型APF构成电能质量综合补偿器的设计方案,阐述了基于DSP的数字化控制方法,该设计方案能充分发挥串联型APF能滤去市电中谐波电压、补偿基波电压的作用和并联型APF起消除非线性负载产生的电流的无功分量和高次谐波,使功率因数接近1的作用.

配电网高压电能质量综合补偿装置的研究

随着电力行业的不断发展,日常生活中人们也离不开电能。但是,电能出现的品质问题也随着社会的发展不断的增多,尤其是电能因为多种因素而造成污染,以及功率较少等情况的发生。这样不仅仅会让电力的能源出现浪费,而且也为电力事业的发展造成一定的影响。所以,主要根据电能品质问题得到补偿装置进行了合理的讨论,从而得出较好的结果来研发适当的装置。

基于SVG的电力机车供电系统电能质量综合补偿技术研究

针对电力机车供电系统的电压波动、谐波污染等问题,采用了静止无功补偿装置SVG改善供电系统的电能质量。对静止无功补偿装置SVG的工作原理及其在电力机车供电系统中的应用进行详细的分析,提出了单相系统补偿电流的检测方法和综合补偿的控制算法;通过仿真分析了基于SVG装置的电力机车供电系统的性能,结果表明补偿装置SVG具有响应速度快、调节范围广、谐波抑制效果好、占地面积小等优点,能够有效治理电力机车供电系统中存在的电能质量问题,提高了电力机车供电系统的供电质量。

发电厂电能计量装置综合误差实时动态自动补偿

以大唐公司陡河发电厂 2号发电机发送电量计量点为试点 ,在对该计量点的电压、电流互感器的误差及电压二次回路压降误差进行现场测试之后 ,利用综合误差计算技术 ,对电能计量装置的综合误差进行计算。在该计量点的发电机出口、高厂变出口以及变电站出线端各装 1台 EDMI型 0 .5级全电子式电能表 ,并将测得的误差数据经处理后输入各表。利用此型多功能电能表的软件修正功能 ,对电能计量装置的综合误差进行实时动态自动补偿 ,解决了大唐公司陡河发电厂 2号发电机发送电量长期不能达到平衡的问题。经2个月的运行考验 ,证明能圆满地解决该计量点电量不平衡的问题 ,使线路及变压器损耗率降低了 1个数量级。

SVG+FC动态无功补偿装置在热轧生产线上的应用

本文以某钢厂的热轧生产线为研究对象,对该厂区35 kV母线的电能质量进行了测量分析,提出加装一套动态无功补偿装置(SVG+FC)相互协调共同补偿的技术方案。并针对该热轧生产线运行时特点,计算出了主要设备运行时系统所需要补偿的无功容量。利用仿真软件PSAF对该系统进行了仿真,结果表明该动态无功补偿装置能够对热轧生产线引起的电能质量问题进行有效治理,且补偿性能良好。

基于电能质量特性的配变综合补偿策略研究

针对低压配电网日益严重的电能质量问题,在配电变压器低压侧加装一定容量的综合补偿装置对谐波、无功及三相不平衡进行集中综合治理与补偿。由于补偿装置容量受限,为了提高综合补偿装置的补偿容量利用率,在此提出了一种将电能质量综合评估方法与传统实时检测控制方法相结合的综合补偿控制策略。该策略运用电能质量综合评估方法量化电能质量指标,以反映电能质量情况,使综合补偿装置周期性调整各补偿量的补偿比例,更合理利用补偿容量。最后,通过仿真及实验验证了所提综合补偿控制策略的优越性。

典型大容量冲击负荷电能质量治理方案

主要讨论国家电网公司对电力用户申请用电提出的电能质量要求,针对大容量冲击负荷造成并网点电能质量问题的解决方案,以低压电器大电流短路实验室特殊用电需求为案例进行讨论。研究探讨了多种大容量冲击负荷电能质量的解决方案,以为相关工程技术人员提供一定参考。

冶炼厂静止型动态无功补偿成套装置设计

测试某冶炼厂倾动炉运行期间的供电网电能质量发现,其存在谐波干扰、三相不平衡、电压畸变等问题。装设静止型动态无功补偿成套装置能够抑制谐波、提高电压稳定性,是改善电网运行质量的有效技术措施。文章分析了该装置的基本控制原理,介绍了无功补偿计算、三相不平衡调节、滤波器、供电方式、补偿容量等设计要点,结合实际工况对其运行效果进行检验,结果显示,设计方案达到了预期目标。

基于用户侧无功就地补偿装置的研制

为提升100 kV·A及以下低压动力用户功率因数、电能质量以及用户用电设备的使用效率,降低台区线损,增强客户的电力获得感,降低供电企业的购电成本,优化电网负荷,研制一种投入成本低、安装维护简便的无功补偿装置。

三电平模块化智能电能质量补偿装置研究

谐波、无功以及三相不平衡是电力系统中常见的电能质量问题。本文研究了基于三相四线制二极管钳位型三电平拓扑的模块化智能电能质量补偿装置,它可以实现指定次谐波补偿、无功功率和三相不平衡补偿。本文基于瞬时无功功率理论提取三相不平衡及无功补偿指令电流,并结合基于离散傅里叶变换的谐波提取算法,将负载电流中的基波负序电流、零序电流、无功电流和特定次谐波电流分离提取,通过PI控制器和重复控制器的并联,实现在静止三相ABC坐标系下指令电流的直接控制。经实验验证,本文所提的三相四线制模块化三电平智能电能质量补偿装置不仅可以动态补偿系统的无功、不平衡以及谐波电流,而且可以实现不同种类补偿容量的动态设置。