基于广义回归神经网络的谐波源建模

提出了一种基于广义回归神经网络采用实测数据的谐波源建模方法。引入电压运行度和功率负荷度概念,通过广义回归神经网络将它们与各次谐波电流幅值之间的非线性映射关系建立谐波源模型。在该模型中,对网络平滑系数进行了优化设计,将最小检测误差对应的平滑系数用于网络训练;对谐波源在不同运行条件下的负荷度-电流特性进行了研究,根据电压运行度和功率负荷度估计各次谐波电流幅值。以某中频炉实测数据为例,结果表明该模型计算值与实测值的误差很小,具有人为确定参数少、训练时间短、精度高等优点,是一种有效的谐波源建模方法。     

并网光伏逆变器输出特性分析及其谐波源建模

为分析并网光伏电站谐波产生机理和传播特性,精确估算不同工况下光伏电站谐波输出,提出光伏电站动态谐波域模型。建立能准确反映光伏并网特性的谐波源模型,为配电网容纳光伏的能力以及大型光伏电站电能质量治理装备等课题的研究提供参考。利用双重傅里叶变换对三相半桥双极性正弦脉宽调制逆变器输出电压进行分解,将死区效应及调制环节等非理想因素考虑到逆变器的建模中,并结合并网滤波回路参数及逆变器控制技术对并网输出电流波形的影响,建立光伏逆变器并网谐波源模型。在仿真中结合实测数据验证了建模方法和模型的正确性。     

基于广义生长-剪枝径向基函数神经网络的谐波源建模

采用广义生长一剪枝RBF神经网络建立稳态频域的谐波源模型。在该模型中，各次谐波电流的幅值和相角与各次谐波电压的幅值和相角以及负荷特征参数的非线性映射关系通过一种新颖的广义生长一剪枝RBF网络进行建模。该网络的学习算法是串行的，可以进行动态建模。算例计算表明，该模型具有训练时间少、精度高、可动态建模等优点，是谐波源建模的有效方法     

基于并联电流源光伏逆变器的特定谐波消除法

提出了一种适用于低开关频率并联电流源光伏逆变器的改进谐波控制策略。建立了并联电流源光伏逆变器模型,分析了影响并网点电流谐波的几个关键因素。针对传统指定谐波消除法(SHE)不能直接控制并网点谐波的局限性,对传统指定谐波消除法的波形约束条件和并联电流源协同控制条件进行修改,提出了极低开关频率下利用逆变桥输出特定电流谐波主动补偿并网点电流波形质量的改进控制方法。测试结果验证了所提方案可以有效改善并网电流谐波性能。     

三相LCL型逆变器序阻抗简化建模方法及并网稳定性分析

随着分布式电源大量接入电网,配电网呈现明显的电力电子化趋势。作为功率变换接口的逆变器,其与电网的交互稳定性问题不可忽视。对三相并网逆变器进行合理的阻抗建模是分析并网系统稳定性和谐振特性的前提,谐波线性化方法作为物理意义明确的阻抗建模方法受到广泛关注。以三相LCL型逆变器为研究对象,建立了典型锁相环的谐波线性化模型,获得了表征频率耦合效应的阻抗矩阵。基于此,提出一种谐波线性化简化建模方法,对采用典型电容电流反馈控制策略的三相LCL型逆变器进行了阻抗建模。进一步,计及电网阻抗与逆变器阻抗矩阵的交互作用,对多输入多输出系统模型进行变换,获得了适用于稳定性判据的单输入单输出正负序阻抗模型。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提谐波线性化简化建模方法及相应阻抗模型的准确性和其用于稳定性分析的有效性。     

直流配电网的谐波状态空间建模与分析

这里提出一种直流配电网的谐波状态空间建模方法。针对谐波模型在分析复杂系统时,难以写出状态空间方程的问题,首先建立了单向直流变换器、双向直流变换器和电压源型变换器(VSC)的稳态谐波模型,然后推导出各种电力电子装置的二端口式谐波等值电路,进而得到整个系统的谐波模型。在此基础上,对系统中的电压、电流进行频域分析,得出系统电压、电流谐波耦合导纳图。最后,仿真与实验验证了该方法的正确性和有效性。     

基于虚拟阻抗的电流源光伏逆变器谐波补偿法

提出了一种新型的低开关频率下,基于虚拟阻抗的并联电流源光伏并网逆变器特定谐波补偿的控制策略。建立了并联电流源光伏并网逆变器模型,分析了影响并网电流谐波的因素,对特定谐波消除法(SHE)的脉宽调制(PWM)波形进行修改,推导了如何利用逆变桥输出电流特定谐波补偿电网电压特定谐波对并网电流的影响。仿真结果验证了本方案可以很好地补偿电网谐波对并网电流的影响,改善并网电流谐波性能。     

LCL型有源滤波器电流指令补偿方法

虚拟电阻技术广泛的应用于变流器的控制中,可以有效抑制LCL型变流器输出电流的放大。现有的虚拟电阻阻尼技术主要是针对变流器只需要控制输出电流基波成分的应用场合。变流器输出的谐波电流会受到虚拟电阻阻尼控制的影响。当变流器用于补偿负载谐波电流时,其输出的谐波电流成分难以得到有效的控制,使得负载谐波电流的补偿效果变差。首先建立了虚拟电阻阻尼控制下变流器的模型,通过与二阶低通滤波器模型的近似关系,得到虚拟电阻的优化取值。随后,基于变流器的二阶低通滤波模型,通过对指令电流进行预调制,保证输出谐波电流的控制效果。最后,仿真和实验结果证明了建模及指令电流补偿方法的有效性,实现了对有源滤波器滤波性能的改善。     

谐波对10kV电容器补偿回路合闸影响的分析

文章建立了含有谐波源的变电站10 kV无功补偿电容器回路模型,研究谐波源参数三要素对电力电容器回路合闸过渡过程的影响.文中利用ATP-EMTP电磁暂态仿真软件,代入实际参数对该模型进行建模仿真,得出一系列过电压和过电流仿真波形,对不同谐波参数下合闸过渡过程中的过电压和过电流作出比较.理论分析和建模仿真结果表明,谐波参数...     

基于输出阻抗建模的并网系统低次谐波预测模型

针对并网系统谐波预测问题,提出引入逆变器实际输出谐波电流建立谐波阻抗模型的方案。首先分析并网系统谐波谐振原理,对单相LCL型并网逆变器进行阻抗建模。为提高阻抗模型准确性,在分析逆变器低频特性的基础上,将单个逆变器并网谐波电流考虑到阻抗模型中,建立谐波阻抗模型,与电路模型仿真对比结果验证了模型的有效性。利用提出的谐波阻抗模型,对多逆变器并网系统进行谐波交互分析及谐波预测建模,以8个并网逆变器为例,分析谐振对并网谐波电流和公共接入点(PCC)处谐波电压的影响,谐波预测模型和电路模型对比仿真结果验证了该多逆变器谐波预测模型的有效性和准确性。     

用户层多谐波源的责任区分方法

为了区分公共耦合点处的用户谐波责任,论文提出了一种基于非正弦功率分解的谐波辨识方法。在分析用户谐波传播机理的基础上,以系统畸变电压为基,对馈线电流进行正交分解。引入非谐波电压、非谐波电流及谐波电流的概念,以此为基础计算负载线性度,实现用户层的谐波定位。采用多端口网络理论建立多谐波源的网络方程,以独立分量分析法对馈线谐波电流进行解耦。在不求解网络谐波参数和谐波源特性未知的情况下,以负熵为目标函数,通过分离观测量还原出用户发射的原始谐波电流,实现谐波责任量化。仿真算例验证了该方法的有效性,可实现谐波源定位、谐波全电流计算,是对用户层谐波责任估计的有益探索。     

多谐波源系统的非迭代式谐波潮流分析

为研究多谐波源系统的电能质量问题,提出一种快速的非迭代式谐波潮流分析算法。该算法将基频下的谐波源视为恒功率负荷,根据基频结果计算谐波源的运行参数及模型。联立求解系统的谐波导纳方程和谐波源模型方程,无需迭代即可得到系统中所有节点的各次谐波电压。该算法可考虑谐波源的各次谐波电压和谐波电流之间的相互耦合,也可考虑系统中多个谐波源之间的相互抵消作用。算法以AC/DC整流装置类谐波源为例阐述,可拓展应用于含其他非线性电力电子装置类谐波源的系统中。以存在多个分散式谐波源的实际系统为例,Matlab编程实现算法并与PSCAD时域仿真对比,结果表明:算法准确度高、计算速度快。     

基于遗传算法的LS-SVM在谐波源建模中的应用

对现有的电力系统谐波源建模方法进行分析比较,提出基于最小二乘支持向量机的建模方法,并引用遗传算法对参数寻优以提高模型精度。为了验证方法的有效性,在不考虑和考虑供电端电压谐波含量两种情况下采用Matlab对晶闸管控制电抗器进行仿真提取训练数据并建模。结果表明采用基于遗传算法的最小二乘支持向量机建立的谐波源模型精度高,是谐波源建模的有效方法。该方法把建模对象当作黑箱,没有考虑内部机理,也可用于其他非线性负荷建模之中。     

谐波源的识别及其与非谐波源的分离方法

通过对线性和非线性负荷的电压-电流特性的比较研究,指出了线性负荷和非线性负荷的本质区别在于:线性负荷的谐波电流仅是本次谐波电压的线性函数,而非线性负荷的谐波电流则是各次谐波电压的复杂函数; 应用谐波源的简化模型,在供电电压基波相角为零时,谐波电流的实部和虚部可分别表示为各次谐波电压实部和虚部的线性多项式,且其中由本次谐波电压引起的谐波电流只占很小 的比例。从该原理出发,提出了一种新的谐波源识别方法,它不仅能识别综合负荷中是否含有谐波源,而且能够精确地分出线性与非线性负荷各自吸收的谐波电流。文中还给出了应用最小二乘方法进行识别的具体步骤,并以一个综合负荷的计算与分析结果验证了所提谐波源识别方法的有效性。     

低压断路器检测用谐波源的建模和仿真

为满足低压断路器谐波抗扰度试验的要求,基于电力电子技术,根据低压断路器检测用谐波源的设计要求进行了谐波源的建模与分析。在Matlab/Simulink仿真运行环境下,搭建仿真电路并给出了获取设计参数的方法。仿真结果表明,所设计的谐波源各项技术指标均满足相关标准的试验要求,为谐波源的设计提供了基础性的解决思路。     

Control of Hybrid Active Power Filter Based on Switching Function Coefficients

A pulse width modulation (PWM)-based control method for a three-level, four-wire neutral point clamped (NPC) inverter employed in a hybrid active power filter (HAPF) is proposed in this paper. The control method is based on switching function coefficients (SFCs) for harmonic compensation. An interior loop is also proposed for control and balancing of the DC-link voltages. In the proposed control system, one carrier signal is employed in the PWM unit in order to simplify its hardware as compared with traditional PWMs. Based on Fourier decomposition technique, mathematical analysis of the proposed control method is also presented. To decrease the NPC inverter rated power, passive power filters (PPFs) are designed to eliminate fifth and seventh order harmonic currents and to compensate source reactive currents. The proposed control system is implemented by a digital signal processing (DSP) in a laboratory prototype. The experimental results confirmed the validity of the proposed control method in compensation of harmonic currents under non-linear conditions     

基于阻抗约束的谐波溯源方法

提出一种基于阻抗约束的公共连接点(PCC)主谐波源溯源方法。根据系统侧阻抗和用户侧阻抗固有特征,结合PCC处谐波电压电流测量信息,采用相量投影法判断系统侧的主谐波源,利用严格不等式制约判断用户侧的主谐波源。对于两侧阻抗性质不同的更复杂情况,采用几何学余弦定理和严格不等式追溯主谐波源,并从谐波源幅值大小和矢量关系加以验证。利用置信区间去除异常测量数据,对多场景实测数据进行谐波溯源分析,结果表明了文中方法的有效性。     

基于电压注入的高速永磁电机谐波电流抑制方法

针对高速永磁同步电机在运行过程中相电流谐波含量高这一问题,提出了一种基于电压注入的高速永磁同步电机谐波抑制方法。在考虑存在谐波电流的前提下建立了高速永磁电机数学模型,采用闭环谐波电流检测方法,提取5次和7次谐波电流,根据电机谐波数学模型计算谐波电压补偿量,在传统的双闭环系统上设计增加了谐波电流反馈环和谐波电压补偿环,通过注入谐波电压的方式来抑制高速永磁电机运行时相电流中的谐波分量。仿真和实验结果表明,基于电压注入的高速永磁同步电机谐波电流抑制方法可以有效抑制电机相电流中的谐波,验证了该方法的有效性。该方法易于实现,适应性强。     

Harmonic power detection based on the pq theory and its applications

Harmonic interference problems generated by bulk semiconductor power converters become more serious in power systems with their wide use in industrial applications. Shunt passive filters consisting of LC tuned filters or shunt active filters using PWM inverters have been used to suppress harmonic currents in distribution systems. To install the passive or active filters, it is necessary to find exactly a dominant harmonic source in distribution feeders. A harmonic power on each phase and order at a receiving terminal has been investigated by using a digital power meter including an FFT analyzer. However, the conventional detection method has a problem in that it is difficult to discuss exactly harmonic power flow because the detected harmonic power is much smaller compared with a fundamental active power at the receiving terminal. In this paper, the harmonic power in three phases, which can be detected on real time, is defined by applying the pq theory. Next, it is verified by a digital simulation that the proposed method can discuss harmonic flows more easily than the conventional method. As a result, it is more simple and precise to find the harmonic source. Moreover, measurement errors of the harmonic power are revealed quantitatively, and the validity of the proposed method is demonstrated by digital simulation.     

基于LS-SVM的谐波阻抗估计方法

为解决谐波阻抗不易直接获取的问题,提出一种基于最小二乘支持向量机LS-SVM(least squares support vector machine)估计系统谐波阻抗的新方法.利用最小二乘支持向量机构建回归模型,引入Lagrange乘子得到拉格朗日函数,并求解得到模型参数.将公共连接点PCC(point of com...