三相非正弦多重矢量功率理论

功率理论是以电路中的能量流动和物理现象为基础,通过数学表达式对功率特性进行准确描述,在电能计量、谐波和无功补偿等方面具有重要意义。随着电力电子技术的广泛应用,现代电力系统中非正弦和不对称问题日益严重,但传统无功功率定义仅在正弦条件下有意义,在非正弦下无功功率的补偿方案缺乏理论支撑。文中基于几何代数法建立了多重矢量功率理论,其功率分量包括有功功率、分散功率、Budeanu无功功率、畸变无功功率以及相间不平衡功率。该方法适用于非正弦单相和三相电路,能够很好地描述功率分量,并遵循电路中的基本定理。最后在不同的工况下对功率进行仿真计算,结果表明划分后的各部分功率能够被准确测量,且物理意义明确,验证了该方法的有效性。

含次同步分量下电力变压器铁心无功功率分析

随着远距离风电外送系统并网引起的次同步振荡现象和风险的增加,电力变压器经常会运行在含次同步分量的条件下,其铁心的非对称偏置磁化会导致谐波畸变和无功功率增加。含次同步分量下电力变压器铁心无功功率分析属于时-频域混合计算问题。针对该问题,首先,在时域下建立基于定点法的三维场路耦合有限元模型并编写计算程序,以求取不同次同步分量注入时变压器的励磁电流;其次,提出通过最大基波无功和平均基波无功的变压器基波无功特性分析方法,以及基于多重矢量功率理论的变压器频域无功特性分析方法;再次,通过一台物理变压器模型的空载实验,验证该文提出的时域场路耦合模型能够准确模拟变压器励磁电流中显著分量的频谱特性;最后,通过对该模型的仿真,分别对变压器的基波无功特性和多频率无功特性进行计算,并对计算结果进行分析讨论。