基于电压检测型SPR的电解制氢电源谐波补偿控制策略研究

新能源发电与氢能相结合是实现“碳达峰”与“碳中和”目标的重要途径之一,其中,电力电子变换器被广泛应用。配电网非线性负荷导致的谐波污染具有分散化的特点,而现有的有源电力滤波器（Active Power Filter, APF）等谐波治理技术很难实现对配电网各支路中分散化谐波的有效治理。基于配电网中广泛应用的单相整流器（Single Phase Rectifier, SPR）,提出一种分布式谐波补偿控制策略,通过检测SPR输入电压实现谐波电流补偿,无需额外添加电流传感器。该控制策略可以在不改变局域配电网结构,以及不增加额外装置的前提下,使SPR变换器在保证自身功率稳定传输的同时,实现对外部谐波电流的有效补偿。搭建了一台400W样机,以验证理论分析的正确性与可行性。     

不同类型电动汽车充电站的谐波抑制方法研究

针对不同类型电动汽车充电站的谐波问题,对不同类型电动汽车充电站的谐波抑制方法进行了研究,首先对电动汽车充电站谐波的产生原因进行了分析,然后通过PSCAD电力系统仿真软件分析了主流车载、非车载充电机产生的谐波情况,并研究了多台谐波含量高的非车载充电机共同作用时的谐波特点。针对非车载充电机存在的谐波问题,对改进整流环节主动治理和加入滤波器集中治理两类方法进行了研究。对增加不控整流脉波数、采用PWM整流方法的主动治理方法以及加入并联有源滤波装置的集中治理方法进行了仿真分析。比较了几种方法在仿真中的谐波治理效果,对治理效果好的并联有源滤波器方案进行了模拟负载试验。研究结果表明:并联型有源滤波器能够实时检测电动汽车充电站中谐波电流的变化,并输出补偿电流跟踪检测出的谐波电流;当充电站中谐波电流发生突变时,可以在几个工频周期内完成补偿,可以将谐波含量降低到2.73%,各次谐波含量中最高仅为0.69%,有效将谐波含量降低到国家标准之下。     

电能质量与谐波测量技术讲座：第四讲 谐波测量仪器

按工作原理分,谐波测量仪器可分为失真度仪、选频式频谱分析仪和数字式谐波分析仪等。 一、失真度仪 失真度仪用来测量电压波形或电流波形的畸变率,原理框图见图1。被测信号经信号调节电路调节,送入基波提取电路和高通滤波器。基波提取电路和高通滤波器分别选出基波和除基波以外的各次谐波分量。然后,经过各自的有效值转换器转换成相应的直流信号,并用除法器计算相对比值,求得失真度D。     

一种整流器负载的谐波抑制方法

一概述 高压供配电系统的谐波抑制目前主要通过无源滤波器或静止无功补偿器来实现。近期在宝钢1800冷轧厂，日立公司利用日立整流器的电源同步PWM控制技术成功地降低了整流器运行产生的谐波量，减小了供配电系统的电压畸变率。     

主动配电网储能优化规划

大量分布式电源的接入使得主动配电网成为现有配电网的发展趋势及方向,可再生能源发电的间歇性将会提高配电网的风险,解决这些问题最有效的方法就是配置适当的储能装置,合理地优化配置储能装置不仅能提升主动配电网对分布式能源的消纳能力还能提高主动配电网运行的稳定性。主动配电网储能长期优化规划以短期优化为基础,短期优化考虑了储能系统的削峰填谷及调节馈线节点电压水平的能力从而决定储能的额定功率,长期优化规划模型以主动配电网经济运行成本最小为目标函数考虑储能投资成本以及主动配电网的运行成本及可靠性成本,通过禁忌搜索-粒子群混合算法求解得到电池储能装置的最优位置、容量及额定功率,算例验证了所提模型及其求解方法的可行性。     

基于瞬时无功功率谐波电流检测法的误差分析

针对基于瞬时无功功率谐波电流检测法存在的缺点与不足,通过理论推理和仿真实验,研究了零序谐波电流、不对称三相电压／电流、电源电压波形畸变以及不同参数的滤波器对瞬时无功电流检测方法精度的影响。研究表明：零序谐波电流和不对称三相电压／电流对瞬时无功电流检测方法的精度影响较大;电源电压波形畸变影响较小;不同参数的滤波器对检测方法的精度有不同影响。     

基于DSP的数字电力有源滤波器设计与仿真

近年来配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉等负荷不断增加,这些负荷的非线性、冲击性及不平衡的用电特性是电力系统的电压、电流波形发生畸变,甚至引起电压波动、闪变和三相不平衡,对供电质量造成了严重的影响,因此消除电网中的谐波污染已经成为电能质量研究中的一个重要课题。有源滤波器（APF）的控制器是APF的关键部分,决定了APF的性能指标和补偿效果。控制器分别实现了谐波指令电流提取,谐波指令电流输出控制。文中将通过系统仿真验证控制器设计的可行性。     

电力牵引系统谐波测量探讨

针对电力牵引系统中因采用大功率整流电路对电网产生各次谐波的影响,建立电力牵引物理模型,提出了采用倍频旋转变换来测量其各次谐波的含量的方法,为电网谐波治理及提高电力系统电能质量提供参考借鉴。     

混合型有源滤波器在煤矿高压供电系统的研究与应用

通过对煤矿电网的谐波普查,发现徐矿集团所属煤矿6kV供电系统通风机串级调速装置有间谐波存在;主副井提升机谐波含量与6kV母线电压谐波总畸变率严重超标。经过有针对性的分析、调查、研究和试验,确定了适合该矿井实际的治理方案,并设计出了一套用于高压系统的混合型有源滤波器（FC＋APF）,该混合型有源滤波器：克服了APF其数字化控制系统中存在的延时对系统整体性能产生消极影响。同时结合设计研发实例提出了从器件选型、提高采样频率和应用信号预测算法3个方面有效减小延时以提高系统整体性能的方法。挂网运行表明该混合型有源滤波器谐波抑制效果显著。     

基于小波分析的电能质量谐波检测虚拟仪

介绍了一种基于小波分析的电能质量谐波检测技术,在LabVIEW虚拟仪器设计平台上采用小波分析技术检测电能突变点,并采用快速傅立叶变换对稳态信号进行谐波失真分析,获得基波频率、各次谐波含有率及总谐波畸变率THD等,实现电能质量谐波检测。实验结果表明,利用该方法可以很好地去除信号突变,精确地提取出稳态信号。     

基于谐波限值的分布式电源准入功率研究

针对分布式电源接入配电网后会对电网电能质量产生不利影响的问题,对分布式电源的接入容量及位置进行了研究。在以配电电能质量符合国家标准的前提下,采用一种结合人工蜂群算法的分布式电源准入功率最大化配置方法对分布式电源准入功率进行了计算。针对多种分布式电源接入配电网的情况,首先分析了不同接入位置和不同容量的分布式电源对电网的影响;然后考虑了分布式电源对配电网电压偏差和谐波的影响;最后利用算例对优化配置方法的可行性进行了测试,确定了分布式电源接入配电网的优化配置方案。研究结果表明,该优化方案能够达到优化目标,满足电压调整和谐波畸变限制的约束条件,最大化地提高分布式电源准入功率,同时为分布式电源最佳接入点提供参考。     

基于整数编码策略的配电网重构电压质量优化算法研究

提出一种针对配电网电压质量进行优化的遗传算法实现,采用整数编码策略能大大降低可行解的维度,提高了算法的性能。优化算法以尽可能降低配电网中最大电压偏移量为目标,同时需满足电网运行的诸多约束,能更体现电网的实际情况。以实际配电网的算例验证了所提方法的正确性和有效性。     

步进电机SPWM细分驱动输出电压的谐波分析

对三相步进电机SPWM细分驱动输出电压进行了数学推导和计算,在matlab中用图形的方式对基波及各次谐波做了直观的表达,并对各次谐波做了定量的分析.分析表明输出电压各次谐波分量与载波频率和电压调制比有密切关系,SPWM调制方式相比其他PWM方式,基本可以消除所有载波频率以下的低次谐波,有效降低步进电机的转速脉动及功率损耗.工程应用中可以采用分段同步调制和改进的SPWM调制方式,微机控制简单,谐波抑制效果较好.     

基于QCQP的含储能主动配电网联合优化方法

储能装置是提升风电、光伏等清洁能源消纳能力的重要措施。特别在主动配电网中,储能装置和分布式电源的协调优化不仅有助于解决清洁能源消纳问题,而且能够解决配电网普遍存在的电压控制问题。针对含储能主动配电网多时段有功-无功联合优化模型的求解问题,基于二次约束二次目标规划模型的特征分析,将原问题解耦成二次约束二次目标规划模型和系统潮流计算两个子问题,通过上述两个子问题的反复迭代,实现对原问题的求解。最后基于REDS-135节点系统构造算例验证了所提出方法的有效性。     

基于DSP的电参数测量系统的应用研究

本文介绍一种用DSP技术实现对电参数测量的系统.本系统采用锁相倍频同步采样控制技术,可实现采样频率对工频频率的自动跟踪,提高测量系统的精度.对采样得到的电压、电流数据可用复序列FFT原理计算各次谐波的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数.     

有源滤波器在无功补偿与谐波抑制中的作用

文章对电力电子系统的无功功率与谐波抑制方法进行分析,并对并联有源电力滤波器进行了理论分析,对系统加入有源电力滤波器前后利用Matlab／Simulink分别进行仿真研究,比较功率因数和总谐波畸变率,最终满足加入有源电力滤波器后的功率因数接近1,交流侧电流总谐波畸变率小于5％。负载不对称时,加入有源电力滤波器后三相电流完全平衡。     

考虑电池寿命和环保经济的主动配电网储能容量优化

针对间歇性分布式电源输出功率的不确定性和随机性对接入配电网带来的风险,提出基于场景法的储能容量优化配置。以主动配电网经济运行成本最小和污染物排放最小为目标函数,并计及电池的寿命,建立主动配电网容量优化模型,并采用改进的人工蜂群算法进行模型求解,通过优化不仅能提高主动配电网对分布式电源的有效利用还能实现经济安全的运行。以IEEE-33节点为例,验证所提模型的合理性、可行性和有效性。     

复杂电网下基于双改进型SOGI的三相并网锁相环

同步参考坐标系锁相环(SRF-PLL)被广泛用于电网同步应用。但是,在不平衡、畸变及直流偏移混入等复杂电网条件下,其性能表现不佳。为了提高SRF-PLL的滤波能力,提出一种双改进型SOGI(DMSOGI)滤波环节,并将其与滑动平均滤波器(MAF)同时纳入到SRF-PLL控制回路中形成新的混合滤波器,该混合滤波器可以同时滤除SRF-PLL输入三相电压中的基波电压负序分量、直流偏移电压分量及各次谐波电压分量。通过设置较小的MAF窗口长度,所提出的PLL具有更快的瞬态响应。仿真及实验结果证实了所提出的PLL的有效性。     

基于改进蚁群算法的智能配电网网格化规划方法研究

为提高智能配电网规划能力,提出一种基于改进蚁群算法的智能配电网网格化规划方法。首先采用分块区域网格规划方法模拟智能配电网网格化参数,根据蚁群个体行为差异性定义节点规划度,再通过模板匹配和寻优得到节点部署模型。然后计算用户侧谐波阻抗实现智能配电网网格化规划过程的参数寻优,提高智能配电网网格化组合能力。在此基础上,建立谐波振荡的调制模型,在实现规划过程抗干扰抑制后,以谐波参数作为约束代价指标,在改进蚁群寻优控制下,实现智能配电网网格化规划设计。仿真实验结果表明:采用该方法实现配电网网格化规划后,配电网的输出稳定性较好,参数融合度水平较高。     

基于嵌入式操作系统的电力谐波分析装置研究

给出了系统原理框图,实现了将嵌入式操作系统植入电力谐波分析装置中,设计了数字滤波器来虑除谐波高频成分(>63次),利用加窗插值FFT电力谐波测量理论对各次谐波进行了分析,列出了软件设计的要点。