一种直流侧使用低损耗无源脉波倍增电路的并联型24脉波整流器

传统无源式抽头平衡变换器虽然可以降低12脉波整流器的网侧电流总谐波畸变率,但其抽头与负载回路串联引起的高损耗问题严重制约了该方法在大功率整流场合的应用。为此,提出一种损耗低、易于实现的无源谐波抑制方案。该方案仅需在12脉波整流器的直流侧配置两个具有对称结构的双抽头平衡变换器,利用辅助二极管调制原理产生的方波电流,将整流器的脉波数由12倍增至24倍。与无源式两抽头平衡变换器相比,所提方案在实现相同的谐波抑制效果前提下,降低辅助二极管电流有效值至2%。所提方案具有鲁棒性强、损耗低和易于实现的优点,更适合应用于低压大电流场合。

24脉波整流器外特性仿真及其在城市轨道交通中的应用

建立了24脉波整流器的电路模型,分析了其多区段外特性,并将其外特性曲线应用到城市轨道交通供电仿真软件中。仿真和试验表明,该仿真建模计算精确度高,工程实用性强。

一种直流侧带双辅助二极管的24脉波整流器

为进一步提高12脉波整流器的谐波抑制能力以满足工业应用要求,该文通过对常规12脉波整流器的电路结构进行改造,得到一种直流侧带双辅助二极管的新型24脉波整流器。首先,分析新型24脉波整流器的工作原理,建立输入电流、输出电压和平衡电抗器匝比之间的函数关系,得到使输入电流总畸变率获得最小值时的平衡电抗器匝比;然后,计算最优匝比条件下整流器中主要磁性器件的容量及辅助二极管的电压电流等级;再次,讨论零序电流抑制电抗器电感值的确定方法。理论分析结果表明,直流侧双辅助二极管的交替导通和调制将输入电流的台阶数增加1倍,使整流器获得总畸变率更低的输入电流。最后,搭建一台输出功率为3kW的实验样机对所提理论分析的正确性和提出方案的有效性进行验证。

24脉波整流器中故障信号的重构

24脉波整流器在出现故障时,产生的故障信号数据量大,稀疏度低,无法准确做到故障预警。为此提出一种基于压缩感知理论(CS)的故障信号恢复重构的方法。首先,在MATLAB中搭建24脉波整流器模型,仿真出故障信号;其次,利用冗余字典对原始故障信号进行稀疏表示,并提出一种基于Dice系数相似性匹配准则的分段正交匹配追踪(Dice-StOMP)算法,该重构算法用Dice系数相似性匹配准则来替代内积度量匹配性准则,从而实现对支撑集的优化并恢复出原始信号;最后,在MATLAB中验证模型的有效性与算法的优越性。仿真结果表明,搭建的模型可以正确仿真出故障信号,而且新提出的算法相对于其他恢复算法,具有更高的重构精度与更短的重构时间。

24脉波自耦变压器整流器与工频UPS改革

介绍了24脉波自耦变压器整流器的基本工作原理和工频UPS的改革方法。

24脉波移相整流变压器技术研究综述

在解决大功率电力系统整流谐波问题方面,多脉波整流技术因其谐波抑制率高、设备成本低和运行可靠性高而具有显著优势.然而,随着电力系统的谐波控制标准不断提升,特别是在解决城市轨道交通直流牵引供电系统谐波方面,传统的12脉波整流器难以有效解决输出高品质稳定直流电的问题.在介绍24脉波整流技术的原理及分类的基础上,分别就基于隔离型、自耦型、直线式和圆形变压器的24脉波整流器移相变换原理、拓扑结构及性能特点进行了对比分析,探讨了柱式、直线式和圆形移相变压整流器在铁磁结构、绕组布设和匝数计算等方面的差异.

两种整流方式的牵引供电系统仿真比较

24脉波整流器由于能量只能单向流动,制动时直流侧能量无法回馈,导致能量利用率较低,直流侧电压脉动大。新型城市轨道交通采用PWM整流器,很好的解决了这一问题。分别建立了24脉波整流器和PWM整流器的仿真模型,采用快扫描的方法分别对基于24脉波整流器的传统牵引供电系统和基于PWM整流器的新型牵引供电系统进行了运行仿真,对仿真结果进行了对比。从仿真的结果可以看出基于PWM整流器的新型牵引供电系统直流侧电压稳定,能提高能量利用率。

提取24次谐波的凯赛窗算法研究

地铁牵引变电所中的整流设备由24脉波整流器构成,其输出电压的主成分为直流,提供给牵引网以带动列车运行。除了直流以外,24脉波整流器的输出电压中还含有24k(k=1,2,3,...)次谐波,其中24次谐波较大,可作为牵引网继电保护及故障定位装置的特征谐波。为此研究了一种凯赛窗滤波算法以提取直流牵引网中的24次谐波,分析了凯赛窗窗函数的滤波原理及滤波性能,给出了提取24次谐波的凯赛窗滤波算法的设计方法,最后对滤波效果进行验证。

考虑多约束条件下的电-氢-化耦合系统控制方法

在电-氢-化耦合系统中,电解水制氢装置在消纳风、光等可再生能源或参与电网平衡调控的同时,其变负载运行需满足多约束条件,以保证系统各环节安全稳定运行。针对电-氢-化耦合系统中各环节存在的耦合作用关系,详细介绍了系统核心环节——电解水制氢系统的模型,并提出一种考虑各环节多约束条件下的系统控制方法。对兆瓦级碱性电解槽的模型进行详细分析,包括电化学模型、热力学模型等,同时建立辅助设备压缩机、储氢罐的数学模型;综合考虑电解槽温度、电解槽压力、储氢罐压力、下游煤化工环节用氢等约束条件,提出电解水制氢系统的控制策略。基于MATLAB/Simulink搭建电-氢-化耦合系统的仿真模型,并通过RT-LAB半实物仿真平台,在不同的电网功率指令下,对电-氢-化耦合系统的运行特性进行深入研究,并对所提控制策略的控制效果进行验证。

地铁供电系统对电网电能质量影响的仿真研究

城市轨道交通供电系统负荷不连续,变化较大,会引起电压和频率问题,整流机组含有大量的非线性器件,使得电网中产生大量的谐波,可能威胁到电网的安全稳定运行。基于PSCAD/EMTDC搭建了牵引站仿真模型,同时依据武汉轨道交通机场线的实际数据,建立了整个机场线仿真模型,并分析了公共连接点处谐波、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡度、频率偏差等电能质量数据。仿真结果与理论分析基本一致,验证了所搭建模型的正确性和合理性。最后,对轨道交通机场线供电系统电能质量问题提出了相应的建议和措施。

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。

牵引变电所的谐波分析

城市轨道交通系统供电系统采用整流机组供电,由于整流机组中整流变压器及各种非线性元件的存在,不可避免地会产生谐波;而谐波给地铁牵引供电系统带来的危害性较大,有必要对其进行分析研究,寻求抑制谐波的有效措施。文中的地铁直流牵引变电站采用24脉波整流机组,应用MATLAB/Simulink工具箱对某实际地铁牵引供电系统建模仿真,并计算分析产生的谐波,提出有效抑制谐波的治理措施。

不控整流型直流融冰装置设计与仿真研究

针对目前直流线路的直流融冰方法研究现状,提出了一种基于双24脉波不控整流器的直流融冰装置,可以通过改变整流变压器二次侧电压档位以及整流器输出连接方式来扩大装置融冰范围。给出了详细的直流融冰装置设计方案,在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了直流融冰装置模型,仿真结果验证了设计的有效性。