高速铁路车网耦合下的谐波潮流计算方法研究

为分析高速铁路牵引供电系统的谐波分布及其传输特性,在建立牵引网和CRH2型动车组谐波分析模型的基础上,提出了一种基波潮流与谐波潮流交替计算的谐波潮流计算方法。该计算方法充分考虑了高速铁路牵引网与动车组之间的电气耦合关系,即谐波电压与谐波电流之间的影响。通过分别对单列和两列动车组运行时牵引网的谐波潮流计算分析表明,该算法适用于高铁牵引供电系统单谐波源、多谐波源以及含有背景谐波时的谐波潮流计算,并且可以较为精确地反映牵引网谐波谐振现象,可为高速铁路牵引供电系统谐波谐振的分析和治理提供参考。

电动汽车三相不控整流充电机频域谐波模型

电动汽车充电站的谐波污染主要来自充电机前级的不控或相控整流电路,针对采用无源功率因数校正的三相不控整流充电机,分析其在充电电流连续和断续模式的工作原理,根据充电过程中电压和电流平衡方程,推导充电机的频域谐波耦合导纳矩阵,并由充电等效电路得到不同模式下的谐波导纳矩阵参数,由此建立电动汽车充电机频域谐波解析模型。该模型将充电机时域非线性特征转换成频域线性导纳矩阵,以表征其各次谐波电流与机端各次谐波电压的耦合关系。最后,通过仿真和实验分析验证了该模型的正确性。

含感应加热电源的电网电压畸变信号智能判别研究

感应加热电源运行过程中,受光伏电网周边环境扰动的影响,造成线路谐波引起电压畸变。提出含感应加热电源的光伏电网母线电压畸变信号判别方法,以期保证光伏电网的稳定运行。建立谐波耦合导纳矩阵模型,完成含感应加热电源的电网电压畸变情况分析;通过波形包络阈值线在时域、小波域、频域上提取电网电压扰动信号特征;基于支持向量机方法完成电压畸变信号的判别。实验结果表明,所提方法在单一扰动信号和多种扰动信号情况下,均具有较高的电压畸变信号识别正确率和效率。

家用电器非线性负荷的动态自适应谐波建模

为有效评估家用电器非线性负荷所产生的谐波,建立可随供电电压波动的动态自适应谐波耦合导纳矩阵模型。首先基于实测电压和电流数据,利用偏最小二乘法对家用非线性负荷的谐波耦合导纳矩阵模型参数进行求解,可有效克服数据之间的多重共线性问题,所建立的模型可体现各次谐波电压和谐波电流之间的耦合作用。进而,基于递推偏最小二乘法,提出模型参数自适应更新方法,使得模型可跟随负荷供电电压的波动而自适应调整,将负荷随供电电压波动的谐波特性准确表征出来。将该方法应用于多个典型家用非线性负荷的谐波建模,并与现有的典型谐波模型进行对比。实验结果表明,动态自适应谐波耦合矩阵模型的建模精度明显高于现有的典型谐波模型,具有更好的动态特性,并将其应用于低压配电系统准确评估谐波发射水平。

单相非线性负载的谐波简化模型及等值电路

谐波模型是研究非线性负载谐波特性的基础,其中谐波耦合导纳矩阵模型因其计算结果准确而被广泛采用,但其表达形式较为复杂。在深入分析谐波耦合导纳矩阵模型的基础上提出了简化模型,实验验证该简化模型的误差是可以接受的。对简化模型经过变换后得到诺顿形式的谐波等值电路,应用该等值电路可更加直观反映谐波电压电流的交互作用。

三相不控整流电路的谐波模型及容性电路等值特性分析

为了分析具有很高的谐波畸变率的三相桥式不控整流电路的谐波特性,本文针对三相桥式不控整流电路建立了谐波耦合导纳矩阵模型,并对该电路的对外等值谐波特性进行了研究。首先建立了三相桥式不控整流电路的频域谐波耦合导纳矩阵模型,在此基础上推导出电路在畸变电压条件下的谐波特性等值电路;详细阐述了畸变电压条件下电路呈现容性的机理,得出电路的对外特性在不同电压及负载参数下的变化规律;并提出可使电路表现为容性的电路参数范围求解方法,分析结果可为避免电路与系统电抗产生非线性谐振提供参考。