基于LCL滤波器的双馈风机网侧变流器谐波抑制研究

针对双馈风机网侧变流器在电力系统中产生的谐波问题,提出了一种基于LCL滤波器的谐波抑制方法。该方法提出了网侧变流器等效阻抗模型,优化LCL滤波器的控制策略,有效降低了双馈风机输出电流谐波含量,提高了电能质量。结果表明,该方法不仅可行有效,而且适应性强,能够在不同运行条件下稳定运行。该研究为双馈风机网侧变流器谐波抑制提供了新的解决方案,有助于提升风力发电系统的整体性能和稳定性,对于电力系统的安全经济运行具有积极意义。

PWM整流器轻载条件下网侧电流谐波分析与抑制

PWM整流器在轻载时网侧电流总谐波畸变率通常较高。针对这一现象,详细分析其网侧电流谐波的产生机理,指出死区效应、驱动信号谐波和电网电压谐波是导致网侧电流畸变的主要因素,并给出相应的谐波计算方法。针对网侧电流谐波成因复杂、很难准确补偿的特点,提出一种抑制网侧电流谐波的自适应余弦内模控制方法,有效抑制了5、7、11、13、17、19等特征次谐波,并使其对系统稳定性的影响得到有效降低。实验结果验证了理论分析的正确性和控制方法的有效性。

永磁电机无电解电容驱动系统网侧电流谐波抑制策略

无电解电容驱动方式可以延长永磁电机系统运行寿命、降低系统体积。为了提升无电解电容电机驱动系统网侧电能质量,提出一种阻抗重塑的网侧电流谐波抑制方法。通过对无电解电容驱动系统频域特性建模分析,阐明网侧LC谐振对驱动系统导纳的影响,揭示网侧电流谐波畸变与母线电感电流的内在关系。在此基础上,提出一种驱动系统有源阻尼控制方法,通过提取母线电压谐波特征信号,构建反馈控制回路,重塑驱动系统等效阻抗。研究控制方法的优化实现方式,获取有源阻尼电压信号,从而抑制特定频率网侧电流谐波。在5.5kW无电解电容永磁电机驱动平台上验证了所提出控制方法的有效性。

风电机组网侧逆变器实时电流跟踪法谐波抑制

为解决异步风力发电机网侧逆变器接入带有非线性负载的电网时存在谐波干扰的问题,采用一种改进的并网逆变器实时电流跟踪谐波抑制方法,建立了风力发电机网侧并网逆变器电压矢量、电流跟踪和扰动的数学模型以及控制系统的谐波电流实时跟踪仿真模型.利用Matlab/Simulink对带非线性负载的并网逆变器控制系统进行电流跟踪谐波抑制仿真,并研究逆变器离网独立运行时对负载的供能过程.仿真结果表明,该实时电流跟踪谐波抑制方法具有良好的跟踪性能和抗扰性能,与传统谐波抑制方法相比具有较强的鲁棒性,为深入研究整个系统的并网逆变以及搭建实验平台提供了依据.

全功率风电系统网侧变流器多次采样的并网电流谐波抑制策略

为改善全功率变流器系统的输出电能质量,分析了基于PIR控制器的并网电流谐波抑制策略的局限性,提出了一种基于滤波电容电流检测和多次采样的并网电流谐波抑制策略。通过滤波电容电流检测提取并网电流的谐波分量,并通过谐振控制器进行调节,谐振控制器的输出与基波电流PI调节器输出叠加,从而实现网侧变流器并网电流的谐波抑制。与常规的基于单次采样的电流控制方案相比,多次采样的电流控制策略可以实现并网电流基波和谐波分量的无静差控制,消除因电网电压谐波扰动造成的并网电流谐波,在电网背景谐波环境下提升系统持续运行能力,同时实现较高质量的并网电流输出。最后,通过仿真和试验验证了所提方案的有效性。

风电并网用全功率变流器谐波电流抑制研究

电网低次谐波电压和电力电子器件的非线性将使得风电并网变流器产生较重的并网谐波电流,为改善风电并网用全功率变流器系统的输出电能质量,在详细分析网侧变换器的谐波数学模型的基础上,提出一种抑制并网低次(5、7、11、13次)谐波电流分量的交叉耦合控制策略。该控制策略通过在多同步旋转坐标系下检测各次并网谐波电流的直流分量,采用电流交叉耦合控制方式实现对各次谐波电流的准确控制,详细分析并设计谐波电流交叉耦合控制器。所提控制方案考虑了各次谐波电流回路的交叉耦合影响,可有效降低各次谐波电流以及基波电流之间的相互影响作用,有利于提高系统工作的稳定性。仿真和实验结果验证了所提控制方案的正确性和可行性。

电流型PWM整流器叠流时间对网侧电流影响及其抑制方法

为了保证电流型PWM整流器直流侧电流的连续性,需要在驱动信号中加入叠流时间,但叠流时间会给网侧电流带来额外谐波。通过对电流型PWM整流器换流过程进行分析,得到加入叠流时间前后的交流侧电流波形,根据冲量等效原理及对相关波形傅里叶分析,推导出叠流谐波与叠流时间的量化关系。提出一种通过正负斜率锯齿波交替作为载波的调制方法来抑制叠流谐波,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性和抑制方法的有效性。

并联有源滤波器网侧谐波电流反馈控制

有源滤波器采用电源端电流检测的谐波抑制效果优于负载端电流检测法,但因其稳定性较差而应用较少。电源端检测方法因电源电流的反馈而构成闭环控制系统,它把产生谐振的传递函数包括在闭环内,选择适当的校正环节可以抑制谐振,通过相位超前校正可以提升系统稳定裕度和增大环路增益,但加入相位超前校正环节在提高系统的相位稳定裕度的同时系统低频段增益较低,限制了实际补偿效果。为提高低频段增益,本文提出应用选择性滤波器复合比例环节提高特定频率增益,该环节同时提高了系统相位稳定裕度和低频段的增益,保证系统稳定性并提升了补偿效果。实验结果表明了其有效性。

车载网侧变流器电流谐波优化控制策略

交流传动电力机车和电动车组网侧变流器产生的电流谐波频谱分布范围较宽,容易激起牵引网谐振.在分析了理想条件下网侧电流谐波特性的基础上,针对网侧变流器目前通常采用的多重化瞬态电流控制策略,通过对比指出了其在谐波性能方面的问题.为解决这些问题,提出了基于平均电流反馈和基于原边电流反馈两种优化的瞬态电流控制策略.通过仿真分析和线路运行试验验证了优化控制策略的有效性,可将原边电流总谐波畸变率降低至1%左右,显著提升了网侧谐波性能,并有效地抑制了车网谐振.

并网逆变器馈网电流谐波抑制策略研究

为防止桥臂直通而设置的开关延时(死区)会引起并网逆变器桥臂输出电压偏差(死区效应),使馈网电流中含大量低次谐波。为此,提出一种双重功能正弦脉宽调制(SPWM)策略,该策略将设置开关延时和桥臂输出电压偏差抑制同时进行,从根本上解决了由开关延时引起的馈网电流波形畸变问题。仿真和实验结果表明,所提策略可有效抑制并网逆变器馈网电流的谐波含量,实现馈网电流的高功率因数运行。

单相整流电路交流侧输入电流的谐波控制

0前言 随着电力电子技术的发展,大功率电力电源装置引起的对电网侧的谐波电流污染也越来越引起人们的重视.

地铁列车在不同工况下的网侧电流谐波分析

建立了24脉波整流供电系统和牵引传动系统的联合仿真模型,基于Matlab/Simulink仿真软件实现了24脉波整流机组、三电平牵引逆变器和三相异步电机的联合仿真。介绍了24脉波整流供电系统的谐波特性,以及列车在起动、制动、加载等不同工况下的网侧电流谐波特性。仿真结果表明,在列车运行状态改变,甚至是突变时,网侧电流所受影响较大,谐波会随之增大,谐波受到负载大小和运行状态的改变程度等因素的影响;在再生制动工况下,谐波含量远高于其他牵引工况,而且以低次谐波为主。

基于光伏逆变器实现的无网侧电流互感器谐波补偿方法

配电网中非线性负载日益增多,带来了严重的谐波危害。同时,分布式并网光伏逆变器在配网中应用越发广泛,利用其富余容量有效解决电网的电能质量问题,具有重大工程价值。然而受安装位置及接线方式影响,光伏逆变器通常无法通过采样得到电能质量治理功能所需的系统侧或者负荷侧谐波电流。因此研究了一种无网侧电流互感器情况下利用光伏逆变器实现谐波补偿功能的方案。通过光伏逆变器朝电网注入特定频率和波形的电流,然后利用阻抗估算的方法得到电网阻抗估算值,再检测系统电压中的谐波分量与之前得出的电网阻抗估算值计算得到网侧谐波电流值,从而进一步通过闭环控制补偿系统中的谐波电流。仿真试验证明,该方案在无网侧电流互感器的情况下,能够实现光伏逆变器的谐波补偿功能。

变频器在选煤厂应用的优点及网侧谐波电流计算

介绍了变频器的工作原理及其在选煤厂电动机调速中应用的优点,但变频器的应用也带来了网侧谐波问题,实例分析了谐波电流计算方法和抑制谐波的措施。

某新型动车组网侧电流谐波特性测试分析

通过对某新型动车组运行实测跟踪,采用傅里叶法分析了该动车组的网侧电流谐波特性。根据电功率法计算了该动车组的牵引力,给出了其牵引特性曲线。结果表明,无论处于牵引工况还是制动工况,被测动车组网侧电流谐波含量较低,功率超过5MW时,网侧电流各次谐波含有率不超过1%,总谐波畸变率在3%以下,等效干扰电流在1.5A以下,功率因数在0.98以上。

基于d-q变换的网侧双闭环谐波电流检测研究

有源电力滤波器大多采用基于瞬时无功功率理论的谐波检测算法。在运用该理论下的d-q算法时,由于使用到低通滤波器,使得谐波的实时提取精度较低并产生相移现象,当补偿低频次不平衡电流时难以控制输出的补偿电流分量。为了避免以上情况,提出了一种基于d-q变换的网侧电流双闭环控制谐波电流检测算法。以系统负载电流为干扰变量,网侧电流为状态变量,运用等式互消法建立以d-q坐标系为基础的网侧谐波检测模型。设计相应的电流、电压闭环控制器,避免因使用低通滤波器造成的补偿误差。仿真结果显示,新方法下的总谐波失真率比d-q变换减少了8.45%,低次谐波含量得到有效抑制。

采用网侧电流闭环控制的电能质量综合补偿方法

在各次谐波对应的同步旋转坐标系下,采用比例积分(proportion integration,PI)调节器对网侧各次谐波电流进行分次闭环控制,以有效消除采样精度、控制延时、脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)死区等对补偿效果造成的影响,实现无静差补偿;在此基础上,针对负载中包含并联电容器时有源电力滤波器的稳定性问题,采用等效系统的方法进行了分析,并基于分次闭环控制提出了简单易行解决方案。数字仿真和物理试验验证了所提控制方法的的有效性。

双PWM交流调速系统耦合调制建模及其注入电网间谐波电流特性分析

双脉宽调制(pulse width modulation,PWM)交直交调速系统注入配电网的间谐波电流会引起配电网电压闪变,影响电网稳定运行。论文首先研究间谐波与基波耦合调制造成的频谱畸变及有效值波动规律。其次,以基于Bessel函数的时序开关函数,建立双PWM交流调速系统注入电网的间谐波电流数学模型。模型纳入电机工况变化及负载转矩的波动,精确得出双PWM系统注入电网电流中不同耦合调制项的数学表达式。通过仿真分析注入电网电流的频谱特征,及引起电网电压有效值波动的规律。最后,将研究结论与上海洋山深水港区配电网的实验数据相验证,证明数学模型及结论的正确性和有效性。

基于虚拟谐波电阻的微网同步定频电流控制法

孤岛微网同步定频电流控制法具有逆变器间功率均分效果受系统运行参数影响小,抗电压扰动能力强,实现方法简单等优势。但是,其应用于含非线性不平衡负荷的微网时存在电压畸变及不平衡问题。为此,文中提出基于虚拟谐波电阻的同步定频电流控制法,通过引入虚拟谐波电阻,降低逆变器低次谐波频域的输出阻抗,抑制电压畸变及电压不平衡。同时,在并联逆变器间实现谐波电流的合理均分。建立逆变器的输出阻抗模型,依据模型分析发现虚拟谐波电阻会引起谐振并放大高次电压谐波,为此采用有源阻尼控制抑制谐振产生。仿真及实验结果表明所提控制方法可以有效的改善电压波形质量并实现逆变器间谐波电流的合理均分。

基于有源滤波的直流电网谐波抑制系统设计

为解决直流电网瞬时有功功率冲击量过大的问题,设计基于有源滤波的新型直流电网谐波抑制系统。在有源滤波网络结构中,顺次连结谐波电流波长模块及电网稳压抑制环,完成新型系统的硬件运行环境搭建。在SVPWM原理的支持下,进行直流电网的稳压电容选择,并通过控制有源滤波电流合成方式的手段,判断电网谐波的矢量控制域,完成新型系统的软件运行环境搭建,结合软硬件运行模块,实现基于有源滤波直流电网谐波抑制系统的顺利应用。分析对比实验结果可知,与传统电网谐波抑制系统相比,应用新型直流电网谐波抑制系统后,单位时间内的电子流速降低3.54 T/s,直流谐波波长的平均值降低0.24×10-9m,瞬时有功功率冲击量得到良好控制。