SVC和STATCOM在电气化铁路中应用新进展

随着我国高速铁路的快速发展,牵引供电负荷造成的负序分量、供电臂功率不平衡等电能质量问题正愈加严重,成为制约电力系统和高速铁路安全稳定运行的一个因素。文章详细介绍了国内外Static Var Compensator(SVC)和Static Synchronous Compensator(STATCOM)在电气化铁路中的具体应用,并进行了比较,提出了适合我国高速铁路的供电方式。

SVC在电气化铁路谐波抑制的研究与应用

现在的电气化铁路己经成为电力系统中最严重的谐波污染源之一,已在我国以及世界范围内造成过多次较严重的事故。电气化铁路的电力机车牵引负荷,是波动性很大的大功率单相负荷,具有不对称性、非线性、波动性和功率大的特点^([1]),会产生大量高次谐波和基波负序电流。电力机车中的整流装置和变压器二次侧都是电气化铁路的主要谐波源。针对以上现状,本文介绍了SVC的基本结构与原理;以PNINI作为负载,分析谐波产生的原理,通过静止无功补偿装置SVC进行无功补偿和谐波治理:最后运用了仿真软件MATLAB SIMULINK进行仿真,验证了治理方案和理性。

静止型动态无功补偿装置(SVC)在中型厂10kV高压系统上的应用

介绍静止型动态无功补偿装置(SVC)的组成、功能、原理,及在中型厂10kV高压系统上的应用,奇次谐波得到有效抑制,保证了生产电压的稳定,提高了功率因素并稳定保持在一定水平,做到高质量供电。

SVC在35kV供电系统上的应用

根据负荷、功率因数及滤波装置的实际状况,合理的选择SVC装置,提高了电网供电质量及功率因数,提高了供电的可靠性,减少了电能损耗.

煤矿工业热风炉智能供电系统功率因数复合调制的研究

由于在实际应用中,煤矿工业热风炉智能供电系统存在着功率因数低、谐波扰动大等问题。为此,提出高频率启停煤矿工业热风炉智能供电系统功率因数复合调制方法。利用整流器数学模型计算直流侧稳态电压,并建立功率因数调制信号质量函数,计算高频启停状态下的有功功率和无功功率。获取功率因数复合调制反馈量,对比该反馈量与供电系统稳定状态下的功率,将差值输入至PI调节器内,控制高频率启停设备电流,实现煤矿工业热风炉智能供电系统功率因数复合调制。实验结果表明:计算煤矿工业热风炉智能供电系统稳态电压数值较为准确,有效实现高频率启停煤矿工业热风炉智能供电系统功率因数复合调制,应用效果较为显著,为电力系统工程中功率因数补偿和电压稳定等问题提供有力支撑。

大功率LED恒流驱动电源设计

为了驱动高功率LED,设计了一种基于隔离反激式原理的恒流驱动开关电源。该设计主要包括反激式开关电源电路的设计、开关电源变压器的选择和设计、功率因数校正电路的设计以及相关的各种保护电路的设计。综合考虑EMI和散热问题,对该电源进行了恰当的PCB设计并完成了实物制作,对该电源进行了输出测试和功率因数测试实验,实验结果表明该电源功率输出稳定,输出电压为41.8V,电流为338mA功率因数为0.86,并成功点亮了12个1 W的大功率LED。该设计对大功率LED的应用具有一定的参考价值。

基于IW3623高功率因数LED驱动电源设计

高功率因数LED驱动电源能很好地减少LED照明设备对电网的谐波污染,降低对其他用电设备的影响。在IW3623驱动芯片的基础上设计了一款35W高功率因数LED驱动电源,其PFC电路采用有源PFC变换器方案,DC/DC部分采用反激式变换器。重点对PFC电路和变压器进行设计。通过测试,整体性能满足设计要求,电源输出电压电流稳定,功率因数大于0.95,效率大于85%。

X射线衍射仪3kW高频高压电源设计

提出了一种适用于X射线衍射仪的高频高压电源的设计方法。该电源系统采用高频技术,克服了传统工频电源设备笨重、体积大、效率低等缺陷;采用脉宽调制技术(PWM)对系统进行控制和保护,使信号稳定;采用功率因数校正(PFC)技术使系统的功率因数达到了0.9。

PWM整流器保持高功率因数运行的方法研究

针对煤矿井下电压波动严重时影响稳压电源的单位功率因数等问题,提出采用可变输出直流电压法来控制PWM整流器的直流侧电压,以保证PWM整流器处于高功率因数运行的工作状态;详细分析了直流侧电压的选取及交流侧输入电压大范围波动对交流侧输入电流及功率因数的影响,介绍了可变输出直流电压法的控制原则及软件实现。试验结果表明,在电压波动情况下,可变输出直流电压法不仅可使PWM整流器系统稳定,而且可以保持整流器的高功率因数运行状态。

基于多路隔离驱动电源的Buck PFC变换器

电能质量决定着多路隔离驱动电源的稳定性和效率,为此设计了一种Buck型功率因数校正(PFC)变换器,该变换器以UCC29910A为控制芯片,通过分析Buck PFC变换器架构原理和Buck电路工作过程,确定了电感、变压器等相关器件参数,并采用平均电流控制策略实现了功率因数校正的目的。利用Simplorer和Ansoft仿真软件对该控制策略下的功率因数校正效果进行仿真研究,并制作了一台80 W试验样机对理论分析的可行性和有效性进行验证。验证结果表明,该变换器在通用线路电压输入范围内可获得95%以上的功率因数,满足IEC61000-3-3规范的要求。

一种改进型三相PWM整流器及控制策略的研究

提出了一种改进型的三相PWM整流器拓扑,该整流器采用了预测电流型的空间电压矢量脉宽调制技术,实现了可控软启动,提高了功率因数,并拓宽了电压调节范围。设计了新型过流保护电路,响应速度快,并且支持高压电源系统反复启动。进行了仿真与实验验证。测试结果表明:改进型PWM整流器能够实现可控软启动,稳态误差小于2%;负载突变时,稳态恢复时间小于0.5 s;功率因数大于95%。

大功率LED驱动电源的设计与调试

针对发光二极管的电气特性及其驱动电源的要求,设计了一种电流型大功率LED驱动电路。从实际应用的角度出发,较为详细地介绍了NCP1653A校正电路以及NCP1693A控制电路的工作原理和参数选择方法。运用PSIM软件建立驱动电路的模型,并在平均电流控制模式下对其进行模拟仿真。根据绘制的PCB图,制作并调试驱动电源板。结果表明:针对200 W以上的LED,该电路可以有效地提升功率因数,抑制对电网造成的波动,较为稳定地提供输出电压。

两种高功率因数开关电源设计的比较

针对传统开关电源因输入电路采用不可控二极管或相控晶闸管整流而存在输入电流谐波含量大、功率因数低的问题,提出了两种高功率因数开关电源的设计方案,分析了采用APFC技术和PWM整流技术来提高开关电源功率因数的原理,并采用Matlab7.6仿真软件对单相全桥电压型PWM整流电路和APFC电路进行了仿真。仿真结果表明,基于PWM整流技术的开关电源能更好地实现高功率因数,减少谐波电流。

矿井高压（6kV）电网单相漏电电流的变化规律

详细论述了矿井高压（６ｋＶ）电网单相漏电电流随电网对地的绝缘电阻ｒ、电容Ｃ和漏电电阻Ｒ的变化规律；同时还分析了绝缘电阻为无限大时，单相漏电电流随电网对地电容和漏电电阻的变化规律．

一种LED灯驱动电源功率因数校正变换器的设计

给出了一种LED灯驱动电源功率因数校正变换器的设计方法。通过升压式功率因数校正变换器关键部件电气参数的设计公式验算,提出了一种BCMPFC升压转换器的设计方法和工具,并给出一款80WLED驱动开关电源的功率因数校正变换器各参数的设计方法及实验结果。本文的研究为高输入功率因数校正变换器设计提供了参考。

单级并联式高功率因数直流不间断电源

提出了一类单级并联式高功率因数直流不间断电源(uninterruptible power supply,UPS)电路结构与拓扑族。它是由二极管整流桥与具有功率因数校正、不间断供电、快速输出电压调节等功能的并联式变换器构成。也可以看成是由主直流变换器、辅助直流变换器和充电器3个模块构成。以Buck-Boost式拓扑为例,深入分析研究了这类变换器的工作模式、稳态原理特性、控制策略,给出了关键电路参数设计准则。理论分析与试验结果表明,这类变换器具有单级功率变换、对负载真正的在线不间断供电、网侧功率因数高、蓄电池与电网高频电气隔离、输出电压调节速度快、不需故障检测及模式转换电路、体积重量小、成本低等优点。

超高功率电弧炉的动态补偿与运行分析

超高功率炼钢电弧炉在工作时对电网会产生高次谐波、电压波动与电压闪变、三相不平衡、功率因数低等不利影响。结合电弧炉的动态补偿装置在运行中发生的问题,详细分析了TCR型SVC装置的基本原理和定容计算,以形成一个对电弧炉进行综合补偿的完整概念和防护方法。

基于UC3854的高功率因数直流电源设计

有源功率因数校正技术由于变换器工作在高频开关状态,而具有体积小、质量轻、效率较高、输入电压范围宽、THD小和功率因数高等优点,因此在现代电力电子技术中得到了广泛的应用。利用有源功率因数校正芯片UC3854设计了输出400 V的高功率因数直流电源,并用PSIM软件进行了仿真,功率因数接近于1。

高频交流链接技术充电电源输入电流的改善

基于高频交流链接技术(HF AC-link)的充电电源不仅能够实现常规电源的充电精度,还具有高比功率、内部低储能、输入端低谐波电流、高功率因数的优点;输入端的高性能是AC-link技术追求的目标之一,在控制算法准确的条件下,当前基于高频交流链接技术的充电电源的输入电流仍有较明显畸变。对工作在高链接频率下基于AC-link技术充电电源的电流畸变现象进行分类,并对畸变原因进行了分析,给出了控制策略和控制算法的改进方案,在平均功率20 k W,峰值电压5 k V充电电源上进行实验,实验结果表明,改善方案将输入电流总谐波含量(THD)由22%降低到7.5%,功率因数由0.97提高到0.99。

基于高频交流链接的新型充电技术研究

分析研究了基于高频交流链接技术的新型充电结构,给出了该种充电结构的工作原理,并利用Matlab中的Simulink仿真模块对该结构进行了仿真研究,仿真结果表明通过高频交流链接技术构建的充电电源网侧电流波形近似为正弦波、与网侧电压相位差为零,具有高的功率因数和低的谐波含量,能够维持三相平衡运行。同时基于高频交流链接技术的充电电源能够实现恒流充电和恒功率充电两种充电模式。