感应滤波技术应用于工业定制电力系统的运行经验分析

介绍了感应滤波技术在实际工业定制电力系统中的运行经验。给出了感应滤波的单相等值电路并介绍了其基本的工作原理和技术特点,分析了感应滤波技术的滤波优势;针对某实际运行的基于感应滤波的工业定制电力系统,给出了一次设备的主电路拓扑以及所采用的主要技术参数和技术特性。对工业定制电力系统的电能质量进行了详细的现场测试。测试结果表明,采用感应滤波的工业定制电力系统能有效抑制电力系统侧的谐波电流,并且减少了定制系统中整流变压器铁心中的交变谐波磁通。同时整流变压器的附加谐波损耗得到了有效降低,功率因数得到提高,改善了系统的电能质量。

基于改进希尔伯特–黄变换算法的电力系统低频振荡分析

作为一种非线性时变信号处理方法,希尔伯特–黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)已经被应用到电力系统低频振荡的分析中。分析经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)过程中存在的端点效应和模态混叠现象。针对EMD分解过程中的端点效应问题,通过4种端点延拓方法的比较,得出适合电力系统低频振荡信号分析的延拓方法。在介绍频率偏差法基本原理和适用范围的基础上,提出利用频率偏差法来解决EMD分解中存在的模态混叠现象,并建立基于极值点对称延拓和频率偏差原理的改进HHT算法。测试信号和仿真算例证明频率偏差法可有效地解决信号在EMD分解过程中的模态混叠现象,扩大了HHT在低频振荡信号分析中的应用范围。

利用改进数位演算法和经验模态分解的电力系统低频振荡信号瞬时参数的提取

为分析电力系统低频振荡的动态特性,需要提取低频振荡信号的瞬时参数,而电力系统低频振荡信号为非线性时变复合信号,因此参数提取前需要对其进行振荡模态分解。首先结合最小平方误差法提出了改进数位演算方法,以提高信号参数的提取精度;其次应用经验模态分解法对低频振荡信号进行模态分解,确定有效振荡模态;最后根据提取参数可分析电力系统低频振荡的动态特性。算例结果验证了该方法的有效性。

新型自耦感应谐波屏蔽电力变压器的通用模型及谐波模型(英文)

针对大功率电力电子变流系统的谐波抑制与无功补偿要求,提出了一类新颖的自耦感应谐波屏蔽变压器及相关的感应滤波技术。分析了由变压器绕组及配套调谐装置所构成的谐波模型,并建立了相应的谐波等效电路模型。在此基础上,通过详细的理论推导阐释了变压器感应滤波技术的工作机理,得出了将谐波屏蔽于变压器二次侧绕组所需要满足的变压器阻抗条件和配套滤波装置的调谐条件。应用灵敏度函数分析了变压器及配套滤波器在谐波频率下所表征出来的阻抗参数对感应滤波效果的影响程度。最后,通过动模试验验证了上述理论分析的正确性,揭示了自耦感应谐波屏蔽变压器所具有的良好的感应滤波效果。

大功率整流系统谐波功率特性及其对电能计量的影响和节能分析

为解决现有大功率整流系统在计及谐波情况下电能计量及节能等方面遭遇的现实问题,本文对谐波功率特性及其对系统电能计量与效率的影响进行了研究。首先介绍了基波电能计量方案,以三相整流电路为例,研究了功率流向及功率计算,并探讨了电源含与不含谐波情形下系统总有功功率与基波功率的关系。其后,研究了无滤波、网侧滤波及感应滤波下谐波功率的特点及其对系统电能质量与效率的影响。仿真与工程试验结果表明:谐波是由基波转化而来,其回送功率必然引起总功率与基波功率的不平衡;感应滤波方式在谐波抑制、减小系统谐波损耗及节能方面具有优势。

应用感应滤波原理构建的直流供电系统

提出一种由感应滤波原理构建的直流供电系统,该系统主要由相控6脉波大功率整流桥和感应滤波整流变压器组成。基于超导回路磁链守恒原理,从场的角度描述了感应滤波的工作原理;建立了感应滤波的谐波模型与等值解耦电路模型,从路的角度推导了感应滤波的阻抗条件,说明了滤波回路总阻抗对滤波效果的影响。通过对直流415V,22kA样机系统的现场测试,验证了理论分析的正确性,同时表明,整流变压器铁心中谐波磁通大为降低,主要特征谐波电流大部分在整流变压器的二次侧和滤波侧流动,对网侧而言,滤波效果好、功率因数高,在谐波治理的同时提高了系统运行效率。

基于感应滤波的大功率整流系统原理分析及综合节能设计

针对现有大功率工业晶闸管整流系统谐波污染严重和损耗大的现状,提出了一种基于感应滤波的新型绿色节能直流供电系统。该直流系统以新型整流变压器为核心,通过滤波绕组及外接LC全调谐支路构成谐波抑制回路,实现就近的谐波抑制和无功功率补偿。不同于传统的无源和有源滤波技术,该滤波方案能大大降低变压器铁心的谐波磁通,具有良好的滤波和节能效果。本文在滤波原理分析的基础上,从综合节能的角度,在系统及其关键部件的节能设计、谐波就近抑制节能以及无功功率就近补偿节能三个方面对新型直流供电系统的节能进行综合设计和分析。工程实例证明了其具有良好的谐波抑制和节能效果。

中国式智能电网的构成和发展规划研究

智能电网对现代电力系统的经济优化运行和降损节能具有重要的意义。文章简要介绍了我国电力系统的发展现状和智能电网的定义,详细分析了智能电网对我国发电、输电、配电、用电、负荷构成、变电站建设以及调度系统等环节的影响。在此基础上,指出了我国建设智能电网的基本条件、发展思路以及试点城市的选择要求。最后,初步提出了中国式智能电网的中期和远景结构简图。

智能输电系统在中国的发展

随着我国特高压建设和全国联网工程的不断推进,传统的输电系统在适应现代电网发展过程中出现一定的局限性,智能输电系统的建设将是我国电网建设的重要任务。文章分析了建设智能输电系统的动因,提出了适应于我国智能输电系统的结构和功能特点。首先介绍了电力通信系统的特点和传输的内容,然后分析了智能变电站的技术特征和集成自动化系统的结构,总结了建设智能输电网络的核心技术,列举了输电控制中心的基本功能、扩展功能和备用功能,提出了后智能电网时代我国输电网的发展问题应该成为智能输电系统规划建设考虑的问题之一。

一种用于中高压静止无功补偿的晶闸管光纤触发改进电路及其设计

为更好地解决晶闸管阀触发系统的高电压隔离问题,设计了一种可用于中高压静止无功补偿设备的晶闸管高位耦合取能与光纤触发系统。给出了光纤触发系统的结构,在实用的晶闸管过零检测电路基础上,对高位耦合取能电路进行了分析与设计,运用OrCAD/PSpice软件,针对RC回路参数对充电电路的影响进行了仿真,并根据取能电路的特点设计了晶闸管脉冲放大电路。光纤收发器采用HFBR-x4xx系列,利用光纤实现了高低压的电气隔离,有效提高了触发系统的抗干扰能力。仿真和实验结果表明了取能电路的可靠性和稳定性、脉冲放大电路的简单实用和低成本等特点以及光纤触发系统的抗干扰能力强、分散性小等优点,特别适用于中高压无功补偿用晶闸管的触发。

“点”“域”结合法在低频振荡分析中的应用

随着互联电网规模的不断扩大,大区互联电网区域间的低频振荡已成为威胁电力系统安全的重要因素之一。基于传统的希尔伯特-黄变换(HHT)和复奇异值分解(C-SVD),本文提出了一种"点""域"结合的低频振荡分析方法。对于测量"点",也就是单一的测量信号,首先对滤波去噪以后的信号进行经验模态分解(EMD),得到固有模态函数(IMFs),并建立虚拟空间场来分析IMFs之间的能量分布关系,然后利用Hilbert变换来计算主导振荡模态的时变振荡参数;对于测量"域",利用C-SVD来提取主导振荡模态的动态时变特性和能量空间分布。通过比较"点"和"域"的计算结果来确定主导振荡模态的时变振荡参数和空间分布。仿真算例和实测数据的计算结果证明算法的可行性和有效性。

一种综合分析算法在低频振荡参数估计中的应用(英文)

为消除实测信号中噪声的影响,更好地揭示电力系统低频振荡的时变和非线性特征,提出了基于广义数学形态学非线性滤波和Hilbert-Huang变换(HHT)的低频振荡综合分析算法。首先分析了信号中各种噪声对HHT精度的影响。在形态学滤波原理的基础上,建立了广义形态学滤波器,并利用它对来自广域测量系统(WAMS)中低频振荡信号进行滤波去噪,然后将滤波后的信号经过HHT分析处理后,再通过相应的瞬时参数计算方法,求解出低频振荡信号的瞬时参数。仿真结果证明该算法不仅能有效地消除信号中的混合噪声,而且能够计算出低频振荡主导模态的瞬时参数,更好地分析低频振荡的瞬时特性。通过对来自WAMS的实际信号进行分析,证明了该方法的有效性。