电力系统谐波治理与有源滤波器

电力系统中的谐波源危及电网的正常运行.从谐波源及谐波补偿方法的分析出发,着重介绍了一种目前新兴的滤波措施--电力有源滤波器的工作原理和内部结构.有源滤波器滤波性能卓越,能起到减少电网谐波污染,提高电能质量的作用.     

Research on New Passive Filter Method Based on Principle of Fundamental Resonance

非线性负载的增多导致了电力系统的谐波污染日益严重.针对有源滤波器的初期投资大,结构复杂,运行维护困难的缺点,提出一种无源滤波新方法,该方法在电网与无源滤波器之间三相线路中分别串联一组由电感和电容组合而成的基波谐振电路,该电路对基波电流无影响,但是对谐波电流呈现了高阻抗的特性,可以迫使谐波电流最大限度的流入无源滤波器,从而大幅度的提升滤波器的效率.对该新方法通过建立等值电路进行了滤波原理分析,与传统无源滤波方法进行了滤波效能比较,并分别通过单相和三相电路滤波实验进行验证,实验结果表明该方法与传统无源滤波器相比有较佳的滤波效果.     

包神铁路牵引供电系统高次谐波谐振及抑制技术研究*

分析机车的谐波特性与谐波谐振产生机理,对比实测数据对应的谐波特性与机车谐波特性,提出一种适用于低次奇次谐波与高次谐波带并存情形的混合无源滤波器,并对该滤波器的结构与阻抗频率特性以及典型系统情况下对牵引网谐振特性的影响进行介绍.设计一套混合无源滤波器装置,并通过建立牵引网仿真模型对滤波前后牵引侧母线谐波含量进行测试和分析,验证滤波装置的可行性和有效性.     

一种低压电网无源滤波器改造方案

针对无源滤波器的缺陷,提出了一种低压电网无源滤波器改造方案.在已安装无源滤波器的基础上,将有源滤波器通过小电感与无源滤波器相连,设计了混合有源滤波器.阐述了有源滤波部分谐波检测与控制方案的选取、新增补偿容量与品质因数的确定.实验与仿真结果表明,该方案具有能抑制谐波放大现象和提高滤波效果的特点.     

基于遗传算法的直流输电系统中混合交流滤波器的优化设计

由于经济技术的原因,无源滤波一直是消除直流系统换流站交流侧谐波的主要手段.交直流混合输电系统产生了多谐波通道,直流系统两端换流站交流侧的谐波也可以相互渗透,这会影响到已安装使用的无源滤波器的滤波性能.文中提出了在高压直流输电系统交流侧采用并联无源滤波器串联有源滤波器的混合滤波方案,建立了以初期投资最小为目标函数的数学模型,在此基础上采用遗传算法进行无源滤波器参数的优化设计.仿真结果表明,该滤波方式与无源滤波方式相比,能够更好地改善滤波器的性能,且所需的有源滤波器的额定容量比较小.     

浅谈安装方式对静态无源谐波滤波器滤波效果的影响

结合静态无源谐波滤波器的一个工程实例,分析了安装方式对静态无源谐波无源谐波滤波器滤波效果的影响,得出现场安装时静态无源谐波滤波器中三相电抗器以平面"品"字型安装滤波效果最好,其他安装方式都会影响滤波效果,增加调试难度。     

基于基波谐振原理的无源滤波新方法研究

非线性负载的增多导致了电力系统的谐波污染日益严重。针对有源滤波器的初期投资大,结构复杂,运行维护困难的缺点,提出一种无源滤波新方法,该方法在电网与无源滤波器之间三相线路中分别串联一组由电感和电容组合而成的基波谐振电路,该电路对基波电流无影响,但是对谐波电流呈现了高阻抗的特性,可以迫使谐波电流最大限度的流入无源滤波器,从而大幅度的提升滤波器的效率。对该新方法通过建立等值电路进行了滤波原理分析,与传统无源滤波方法进行了滤波效能比较,并分别通过单相和三相电路滤波实验进行验证,实验结果表明该方法与传统无源滤波器相比有较佳的滤波效果。     

水电站高耗能企业无源滤波装置的设计与仿真

通过高耗能企业对水电站谐波污染现状的分析,确认谐波电流频谱丰富、谐波电流大而电压畸变较小是水电站谐波污染的主要特点,并探讨了抑制谐波污染的方法措施.通过某水电站谐波治理的实例,论证了利用单调谐滤波器和高通滤波器构成的滤波装置是当前技术条件下水电站谐波治理的有效措施.针对谐波污染的特点设计无源滤波装置,并进行相应的仿真分...     

一种新型混合型有源电力滤波器的研究

提出了一种单相并联混合型有源电力滤波器电路结构.该电路由有源滤波器与基波串联谐振支路并联再与无源滤波电路串联构成,用于抑制非线性整流负载产生的谐波电流流入电源侧.在该电路中,无源滤波器分担大部分抑制谐波和无功补偿的任务,减少了有源滤波器的容量;有源电力滤波器用于改善无源滤波器的滤波效果和抑制它与系统阻抗可能发生的谐振.理论分析和实验结果表明,该混合型有源滤波器充分发挥了无源滤波器和有源滤波器各自的优点,改善了无源滤波器的滤波性能,同时使有源滤波器不再承受基波电压,因此最大限度地减少了有源滤波器的容量,从而使有源电力滤波器能够应用于大功率场合.     

变压器漏抗对电力系统无源滤波器的影响分析

无源滤波器广泛的应用于电力系统谐波治理工程中,其滤波效果与供电变压器的漏抗大小密切相关.先对无源滤波器的基本原理进行了分析,再根据其滤波等效电路分析了供电变压器的漏抗对滤波器的谐波电流的流量影响,最后通过实验验证了适当的增大变压器的漏抗可以明显的改善无源滤波器的滤波效果,此结论有很大的工程指导意义.     

单周控制的直流侧有源电力滤波器及其补偿特性研究

针对整流桥谐波源负载,笔者通过对其电压型谐波源和电流型谐波源的谐波特性分析,指出DC侧并联型APF补偿电压型谐波源的不足,进而研究其对偶拓扑结构——DC侧串联型APF。对两种DC侧APF进行了单周控制理论实现和补偿特性效果比较。结果表明:DC侧并联型APF适合补偿电流型谐波源,DC侧串联型APF更适合补偿电压型谐波源,从而验证了理论分析与单周控制实现的正确性。     

多谐波源定位及谐波责任量化区分方法综述

谐波源的准确辨识对推动谐波奖惩机制的有效实施和谐波治理具有重要的意义。随着电网中多谐波源共存的情况日益普遍,一次针对单个谐波源进行辨识的研究思路已不再适用。为此,从多谐波源定位和谐波责任量化区分2个方面入手,对国内外的研究现状进行了归纳与总结。首先,介绍了谐波状态估计的数学模型以及应用该理论进行多谐波源定位的基本原理和具体方法,并指出这些方法存在的局限性;其次,在定义谐波责任指标的基础上,分2类研究场景梳理了多谐波源谐波责任的量化区分方法,并对相关研究的共性问题进行了分析;然后,结合电力电子化配电网中谐波呈现的动态时变特征,阐述了解决上述问题的最新研究进展;最后,提出该领域目前所面临的挑战,对未来需要深入探究的方向做出了展望。     

Application issues of active power filters

In this article, common nonlinear loads have been characterized into two types of harmonic sources, current-source type of harmonic source and voltage-source type of harmonic source. Compensation characteristics of both parallel active filters and series active filters have been discussed analytically and experimentally for these two types of harmonic sources. The corresponding required operation conditions, features, application issues, and adaptive harmonic sources of both filters have been presented. The fact that the traditional active filter, the parallel active filter, is not a panacea to harmonic compensation, and that one cannot use it blindly, has been clearly addressed. The parallel active filter will increase harmonic current and may cause overcurrent of the load when the load is a harmonic voltage source. Instead, it has been verified that the series active filter is better suited for compensation of a harmonic voltage source such as a diode rectifier with smoothing DC capacitor. The conclusions of this article also imply that when a parallel active filter is installed in a power system network such as at a point of common coupling, the network impedance and main harmonic sources downstream from the installation point should be investigated in order to get good performance and to minimize influence to the loads downstream. In some cases, a combined system of parallel active filter and series active filter may be necessary by utilizing the harmonic isolation function of the series active filters. No doubt active filters are superior to passive filters if used in their niche applications     

电力系统谐波溯源方法综述

电力系统谐波溯源是谐波评估和治理的前提和基础.结合国内外谐波溯源的发展现状,从PCC点谐波电流和谐波电压责任划分两个角度,明确指出谐波溯源三个层面问题对应的物理和数学含义,并详细分析了戴维南和诺顿等效电路模型在解决谐波溯源问题时的不同与相同之处.从定量和定性分析两个层面,结合两种电路模型对上述各种溯源方法实现的关键问题...     

新能源接入背景下的谐波源建模方法综述

大量接入可再生能源和逐步采用交直流混合网络已经成为现代电力系统的两大特征,随之而来的电网谐波问题日益突出。在此背景下,谐波源建模方法、谐波溯源方法以及谐波治理方法这三个难点问题越来越受到学术界和工业界的高度关注。综述了目前常见的谐波源建模方法,为电网谐波领域的理论研究和实践提供参考。从谐波源的机理性建模和数据驱动建模两个角度,对目前常见的谐波源时域建模方法和频域建模方法进行了梳理、分析和比较,归纳了各种建模方法的优势和不足,论述了各类谐波源建模方法的适用场景。其中,重点阐述了机理性建模方法和数据驱动建模方法存在的问题,并针对每个问题提出了对应的解决思路。最后,对常见谐波源建模方法的特点进行了归纳总结,对新能源接入背景下谐波源建模技术的发展方向进行了展望。     

谐波源和闪变源的识别算法

从多个负荷中鉴别出谐波和闪变的扰动源,有利于明确电能质量问题责任,进行针对性治理.提出一种谐波源和闪变源的识别算法.通过移动窗数据处理方式计算公共连接点(PCC)电压与各负荷支路电流的最大相关系数,据此评价电压与电流波形相似度,实现多支路负荷中非线性负荷的识别,鉴别出普通负荷与谐波、闪变扰动源负荷;比较PCC电压与扰动...     

基于ICA和MI的谐波源识别研究

把电力系统谐波源识别问题抽象为盲源分离问题。运用独立分量分析和互信息论,提出了一种电网多谐波源识别的新方法。独立分量分析法用于重构谐波电流,互信息论用于谐波源的定位。为证明所述方法的正确性,运用IEEE39节点建立仿真来识别多谐波源。结论证明在网络参数未知的条件下,所提出的方法能准确识别多个谐波源的位置。     

电力系统非线性负荷谐波源的仿真分析

从理论上推导出电力系统中的非线性负荷在吸收系统基波功率的同时向系统发出谐波,从而成为系统的谐波源。并从功率方向着手,根据非线性负荷的不同作用机理建立不同的仿真模型分别验证了两种不同类型的非线性负荷谐波功率流向。实验结果表明,非线性负荷使系统电压、电流发生畸变,向系统发出谐波功率,从而验证了理论分析的正确性。     

整流桥控制角和换相重叠角对谐波影响的分析

在电力系统中存在许多复杂电路,往往需要通过计算机仿真来分析问题。特别是对于谐波的抑制和谐波源的研究,线路的精确仿真分析更是必不可少的。首先介绍了谐波的危害和3类谐波源,以其中一种谐波源六脉动整流桥作为研究对象,理论推导分析了控制角和换相重叠角与谐波电流的关系。通过PSCAD/EMTDC软件建立仿真模型,仿真分析了不同控制角和换相重叠角对谐波电流的影响,仿真结果与理论分析结论吻合。故采用合适的控制角和换相重叠角有助于减小谐波电流的危害。本文对谐波分析、谐波预测及谐波治理等方面均有较好的应用价值。     

谐波源与有源电力滤波器的补偿特性

通过分析电网中的典型谐波源,说明了整流器直流侧电感或电容滤波时,其特性类似谐波电流源或电压源。在探讨并联型和串联型APF工作原理的基础上,研究了它们对不同谐波源的补偿特性。从而说明对电流型或电压型谐波源进行谐波补偿,应该分别使用并联型或串联型APF。否则,不能起良好的补偿效果。