系统高次谐波控制技术的开发现状

最近,高次谐波发生源——功率电子装置在机电设备、家用电器上的广泛应用,导致电力系统中的高次谐波畸变现象与日俱增。在输配电系统,高次谐波的危害更为明显。因此,日本及世界各国的有关机构,正在对高次谐波危害进行实态调查,以便制定限制高次谐波的标准。本文就当前存在的高次谐波问题,介绍一下高次谐波的控制方法,特别对高次谐波的滤除方法谈一谈有关的滤除装置及其技术开发现状.     

多台微电网逆变器并联的改进软件锁相技术

在多台无互连线逆变器构成的微电网系统中,为了防止环流,必须准确、快速的检测出逆变器输出电压的相位。在逆变器输出电压发生畸变或不对称时,传统锁相技术受到高次谐波和负序电压分量的影响,导致频率振荡,相位检测不准确。提出了一种基于降阶谐振(ROR)级联二阶广义积分(SOGI)的改进软件锁相模型,通过ROR和SOGI能有效地从基波电压中消除高次谐波、提取正序分量,达到响应迅速、波动小、相位准确的目标。基于Matlab/Simulink搭建仿真模型,验证了该方法的可行性。     

完全谐波状态下电抗器的电流稳定性问题

电抗器绕组支路电流的稳定性是衡量电抗器质量水平的重要指标。本文针对高次谐波分量存在时影响电抗器绕组电流分布的不均问题,给出了支路电流的矢量计算方法,将复杂的矢量分析转化为计算机软件进行计算,分析了高次谐波分量对支路电流的作用。通过具有普遍性的10种高次谐波算例比较分析,发现绕组数据确定时某次谐波分量下支路电流呈现稳定状态,然而在其他次数谐波分量下支路电流呈现较大差异。     

基于瞬时无功功率理论的高次谐波电流检测方法研究

本文首先介绍了传统的ip-iq谐波检测方法原理,经过对其进行分析研究,提出了一种用于高次谐波电流检测的改进ip-iq检测方法。该方法是基于瞬时无功功率理论,在传统ip-iq检测方法中补加上一个负序分量检测环节,实现同时对高次谐波电流的正序分量和负序分量的分解检测,最终实现对高次谐波电流的测取。并使用Matalab软件进行了仿真,结果证明了改进的ip-iq方法对高次谐波电流检测的可靠性及相应的实用特点。     

三相光伏并网逆变器电流控制器优化设计(英文)

在光伏发电系统中,并网逆变器通常用来将高质量的电能馈入电网。但是由于死区控制、电网扰动等因素的影响,逆变器馈入电网的电流中含有大量谐波成分。由于带宽的限制,单纯的比例积分控制器不能有效地抑制谐波。因此本文提出了一种由比例积分控制器(PI)和重复控制器(RC)并联构成的复合控制器以提高系统的谐波电流抑制能力。本文建立了同步旋转坐标系下的逆变器动态模型并给出了控制器设计方法。理论分析以及一台20kW逆变器样机的实验结果证明了所提控制策略的可行性。     

电气化铁路牵引线路高次谐波异常机理分析

本文针对某电气化铁路牵引供配电系统存在的高次谐波异常问题,通过现场测试分析了牵引供配电系统中存在对牵引负荷特性高次谐波谐振放大的问题;并结合牵引供配电系统的特点,从理论上分析了影响牵引供电线路在传递谐波电流过程中对谐振频率和谐振峰的影响机理和影响因素;同时,通过对实际配电系统的参数进行了仿真验证,证明了牵引配电系统确实存在谐波电流谐振放大问题。本文从测试数据、理论分析和建模仿真3个角度对电气化铁路配电系统高次谐波异常的机理进行了研究,为电气化铁路高次谐波谐振问题的分析与控制提供了理论依据。     

变频器对电机性能的影响及其对策

目前广泛使用的变频器都会产生不同程度的高次谐波和dv/dt问题。为此 ,本文着重分析了高次谐波和dv/dt对异步电动机性能的影响 ,同时给出了一些解决问题的方法     

基于三阶广义积分器的谐波检测算法

分布式电源的快速发展使并网逆变器、有源阻尼器等主动型电能变换器得到广泛应用,这就要求在畸变电网下谐波检测应具有一定的精度。针对现有的谐波检测算法在存在直流偏置的畸变电网下不能保证输出精度的问题,提出了基于三阶广义积分的谐波检测算法。利用三阶广义积分的输出特性,消除直流偏置对频率自适应环节的影响,实现角频率的稳定输出,提高了基波和各次谐波的检测精度。最后在Matlab中进行了仿真研究,仿真结果证明了该算法在存在直流偏置的畸变电网下进行谐波检测的有效性。     

计及衰减直流分量的基频电压半周期检测

衰减直流(DDC)分量、高次谐波等干扰信号的存在,使得对电网畸变信号中基频分量的幅值、相位检测存在一定误差,其中DDC分量的时间常数通常超过45 ms,持续时间较长.为此,文中首先针对畸变信号中DDC分量提出一种半周期四点采样检测算法,缩短了DDC分量的检测响应时间.其次,针对同时含有DDC分量与高次谐波的畸变信号,提出将畸变信号进行半周期积分后,在dq坐标系下将上述DDC分量检测算法与高次谐波检测算法进行组合,在工频半周期中可同时滤除干扰信号的影响,准确检测到畸变信号中的基频分量.最后,搭建了MATLAB/Simulink半实物实时仿真模型,从检测精度、响应时间等方面验证了所提算法的有效性.     

高次谐波对剩余电流保护器应用的影响

由于电力电子技术广泛应用等诸多原因,电路中广泛地存在高次谐波和高频脉冲。这些高次谐波通常经过对地电容形成回路,在对地电容大的地方,就有可能引起剩余电流保护器的误动。     

基于改进型QPR的并网逆变器复合控制策略

针对准比例谐振(QPR)控制对高次谐波和直流抑制能力差等问题,提出了一种改进型QPR控制与直流前馈补偿的复合控制策略。该策略在QPR控制的基础上加入了高次谐波补偿,并在控制基波电流的电流外环上加入含积分控制器的直流分量补偿环节。在对并网电流所含3、5、7次谐波进行抑制的同时,降低了并网电流中所含直流分量。仿真结果表明,与QPR控制相比,所提控制策略直流含量从0.05降为0.01,总谐波畸变率下降了1.48%,具有较好的抑制效果。     

关于电缆截面选择四题

1．问：三相四芯（或五芯）电缆中，存在高次谐波电流时，载流量应如何选择？答：三相四芯（五芯）电缆中，存在高次谐波电流时，由于高次谐波中以三次谐波为主，因此电芯线的电流为各相谐波电流之和。例如相电流时的高次谐波为33％．则中芯线的电流应为99％，与相电流相同。电缆线芯中产生的总热量增大了，因此应减少允许载流量值．减少系数可按下表获得。     

由高次谐波引起故障的电气设备之特点

在配电系统中存在秆高次谐波已经是不可否认的事实,因而连接在配电系统巾的电气设备,就会或多或少地少到高次谐波的影响。这个影响是否发展成为故障,并不取决于高次谐波的程度(谐波次数和Zt大小)及其存在则问方面的变化等因素,更主要的取决于负拈设备本身的高次谐波特性如何。 在负荷设备中,特别容易受到高次谐波影响,而发生故障的是电力电容器。     

一种适用于三相四线制配电系统非对称的有源电力滤波器

在配电系统中,由于非线性负荷的广泛使用,因此产生了大量的高次谐波电流,造成电力系统电压畸变,使电力元件损耗增加,给电力系统的运行带来很大危害.高次谐波的存在,已被认为是污染电力系统的公害.     

电动机转子斜槽与谐波电势的理论分析

在中小型电动机中,转子铁芯往往制作成斜槽,通常扭斜一个齿距。这种特殊的结构形式,对电动机的电势波形有什么作用,对电动机运行参数有什么影响,笔者将就这些问题进行理论分析。１　齿谐波电势电机学电动机磁势分析认为：由于气隙中存在着基波和高次谐波分量,而高次谐波分量的分布及转子绕组的感应电势受齿槽的影响较大。实际上,在每极每相槽数ｑ为整数的三相电动机中,存在次数ｖ＝２ｍｑ±１较强的高次谐波电势,这就是所谓齿谐波电势。其产生的原因如下。若三相电动机极数２ｐ＝２,定子槽数ｚ＝１２,则每极每相所占槽数ｑ＝２,…     

测试异步电动机转矩—转速曲线的新方法

一、概述: 一般三相鼠笼式异步电动机,在起动过程中都不可避兔地存在着不同程度的最小转矩。其主要原因是由于定转子槽配合和绕组按排不当等所产生的同步和异步附加转矩,特别是同步附加转矩是由于定子某高次谐波和转子有一同样极对数的高次谐波互相作用而产生。它只发生在某一特定转速下,这样就造成了异步电机转矩—转速(M—S)特性曲线上较大的“同步谷”,往往使得电动机在带负载起动过程中爬行在产生“同步谷”的某一转速下,时间长了可能     

用户谐波测量和改善措施

近年来,随着各工业部门使用的各种硅换流设备和其他非线性用电设备急增,所产生的高次谐波电流大量注入电网,使电网电压正弦波形发生畸变,电能质量下降,威胁电网和其他用户电气设备的安全经济运行。为了解目前电网谐波的现状,开展了用户谐波测量工作,本文选择4家典型用户对其谐波测量结果进行分析,并提出了限制谐波对电网污染的一些措施。     

基于光纤同步技术的大功率并联变流器设计

针对三相变流器直接并联运行时存在高次短路谐波电流和零序环流的问题,提出一种基于光纤同步的环流抑制技术。通过分析两台逆变器直接并联电流,发现其干扰主要由高次谐波电流和零序环流构成。而高次谐波电流主要由开关周期不一致造成,但这种谐波电流由于频率太高无法通过谐振控制进行抑制,对此利用TMS320F28377D芯片EPWM模块特有的同步引脚,实现两台变流器开关周期同步。此外引入多级并联准比例谐振控制器实现对零序环流抑制。实验结果表明,该方法可有效保证系统高效、稳定运行。     

某110kV变电站并联电容器故障分析与对策研究

针对某110 kV变电站10 kV母线安装的并联无功补偿电容器组由于高次谐波的存在而频繁损坏的问题,分析了两组串联电抗率不同的并补装置可能发生谐振的谐波次数,并结合案例研究了电抗率的选取以避开谐振点,确保并补装置安全运行。应用ETAP软件进行仿真,仿真结果表明滤波效果明显,达到预期降低10 kV母线谐波含量的目标。     

电力电容器在非正弦周期电压下运行特性的分析

概述电力网络中出现高次谐波的现象是相当普遍的。铁芯饱和的电力变压器、大型整流装置、电弧炉和其它非线性负载都是常见的谐波源。在我国随着直流输变电设备、电气化铁路工程等的发展,谐波问题变得相当严谐。在这些网络中运行的并联电容器、交流滤波电容器、桥阀电容器等都承受显著的高次谐波电压的作用。国内外文献关于电容器在谐波条件下的运行特性已有一些论述。高次谐波对电容器的危害主要表现在工作电流和无功功率的增加,从而引起电容器发热和绝缘寿命下降。在某些情况下高