基于磁环的推进变压器传导电磁干扰抑制研究

针对船舶电力推进系统产生的高频传导电磁干扰信号,通过推进变压器传至船舶干网,进而影响雷达、声呐等设备正常使用的情况,提出了在推进变压器阀侧加入抗干扰磁环抑制传导电磁干扰的方法。分析了磁环抑制高频噪声的机理,采用了一种新方法,对变压器加入磁环后的高频噪声抑制效果进行了测定。实验结果表明将磁环应用于推进变压器中,线路中的传导电磁干扰将明显降低。     

110 kV 油浸式电力变压器噪声抑制措施研究

居民区和商业区附近110 kV油浸式电力变压器高分贝噪声污染已成为影响人们生活质量的一个突出问题。为此,在深入分析变压器本体噪声与非本体噪声产生及辐射机理的基础上,提出了一种融合铁心优化、绕组预紧力优化及箱壁增设隔音与吸音材料的110 kV油浸式电力变压器噪声综合控制与抑制方法。铁心优化与绕组预紧力优化从源头上降低变压器噪声产生水平,箱壁增设隔音与吸音材料阻隔变压器噪声辐射。搭建的110 kV大容量油浸式电力变压器噪声控制与抑制实验系统验证了该方法的正确性与可行性。     

高速数字PCB辐射电磁干扰噪声机理分析与抑制方法研究

本文针对高速数字PCB的辐射电磁干扰技术进行了干扰噪声建模与特征分析,在电子设备辐射干扰机理特性分析的基础之上,分别建立了时钟晶振干扰模型、电源芯片干扰模型以及数据线缆干扰模型。此外,本文采用实验研究了两款电子设备的辐射超标问题,根据本文所提出的干扰模型对其进行了诊断与抑制,经过有效抑制措施整改后,两款设备均通过了国家标准GB9254的限值要求。     

电磁继电器传导干扰发射的研究

继电器工作过程中电磁干扰传导发射的研究包括继电器触点燃弧时电磁干扰传导发射研究和继电器线圈断电瞬间电磁干扰传导发射研究.本文分析了电磁继电器工作过程中产生的电磁噪声的传导路径,按照GJB 152A-97的测试要求进行了电磁噪声传导发射实验,得出继电器工作过程中向其负载回路和驱动回路发射的共模电压与差模电压频谱,并将它们与GJB 151A-97的限值进行了比较.结果显示:继电器触点燃弧和线圈断电引入的电磁噪声传导发射均不同程度地超过了GJB 151A-97的限值,其中切断阻性负载回路时,触点燃弧且有回跳情况下的发射水平最为严重.继电器切断感性负载时燃弧时间显著延长,但由于负载电感增大了传导回路阻抗,发射电平反而相对较小.最后结合传导路径分析结果,提出了传导发射的抑制措施.     

高比例新能源和电力电子设备电力系统的宽频振荡研究综述

电力系统正逐步向高比例新能源和高比例电力电子设备趋势发展,而电力电子设备与电网之间相互作用引起的宽频振荡成为影响电网安全稳定运行的重要问题之一。该文首先阐述了电力系统电力电子化趋势对电力系统振荡的影响,并从广义角度对电力系统宽频振荡进行定义。其次,与传统电力系统的振荡进行对比,对宽频振荡的形态特征进行总结,分析了宽频振荡的形成机制。然后,整理了宽频振荡的数学模型、时空分布特性和抑制措施等方面的研究现状,指出宽频振荡研究目前存在的问题及面临的挑战。最后,分别从宽频振荡的建模方法、特征分析、机理研究及抑制措施等4个方面,提出了电力系统宽频振荡的研究思路和方法。     

电力电子电路智能故障诊断技术研究

电力电子技术作为当今高新技术系统中不可缺少的关键技术之一,在对传统电力、机械等产业进行改造和对高新技术的发展与能源的高效利用上都具有十分重要的作用。然而,随着我国电力电子技术的不断发展,电力电子器件设备的复杂程度也越来越高,致使操作人员对电力电子设备的诊断与维护工作越来越困难,而且在电力电子设备的电路发生故障后,人工对电路设备进行诊断已经无法及时对故障进行诊断、维修与替换,因此,将智能技术引入电力电子电路设备的故障诊断中来具有重大的意义与价值。     

大功率开关磁阻电机EMI噪声综合分析与处理

针对开关磁阻电机传导电磁干扰问题,分析了3kW大功率开关磁阻电机电磁干扰（electromagneticinterfere,EMI）噪声生成机理,提出噪声特征提取及基于散射参数的EMI滤波器性能优化方法,并据此研制出传导噪声综合分析与处理装置。实验表明,上述装置可准确提取EMI噪声特征并有效抑制噪声,最大可达30dBμV,验证了文中所提方法的有效性。     

电力电容器单元噪声试验及降噪方法探讨

叙述了对电力电容器单元噪声问题的测量方法、噪声的影响因素以及抑制噪声所采取的措施,重点介绍了电容器噪声产生、测量方法、影响因素以及应对措施方面研究的成果和存在的一些问题。利用文章中提出的方法可以有效、方便地降低电容器及电容器装置的噪声等级,为电容器单元降噪及换流站的建设提供参考。     

电力电容器单元噪声试验及降噪方法探讨

叙述了对电力电容器单元噪声问题的测量方法、噪声的影响因素以及抑制噪声所采取的措施,重点介绍了电容器噪声产生、测量方法、影响因素以及应对措施方面研究的成果和存在的一些问题。利用文章中提出的方法可以有效、方便地降低电容器及电容器装置的噪声等级,为电容器单元降噪及换流站的建设提供参考。     

机电设备中电动机电磁干扰现象抑制

电动机产生电磁波,特别是辐射、传导的电磁波影响各种电子、电气设备的正常工作,不仅使家用电器受到干扰,产生电磁噪声,同时还使工业用、办公用以及军事的通信设备、自动控制及计算机系统遭受电磁干扰的影响.为了保证电子、电气系统中电动机的正常工作,分析了产生电磁干扰的原因及抑制措施,它对电动机电磁干扰设计有一定参考意义.     

Methods and Equipment to Provide Electromagnetic Compatibility in Marine Power-Supply Systems

The problem of electromagnetic compatibility during operation of electronic ship systems is quite urgent thanks to the presence of a large number of powerful semiconductor converters and electric equipment that produce a high level of noise. On the other hand, communication, navigation, and automation facilities use low levels of useful signals. Semiconductor converters generate pulse voltages to electric mains because of the switching process. The spectrum of the pulse interference ranges up to radio frequencies. The possible conductive and radiated noises are limited by the requirements of electromagnetic compatibility. To meet these requirements, designers should introduce new solutions for noise suppression. In this work, a method for noise suppression by means of shifting the switching frequency of a converter has been suggested. A change in the converter frequency by 30% can result in a decrease in the noise by more than 20 dB. The experiments have shown that a level of noise decreases by 10 dB for 20% of frequency shifts.     

220kV变电站电晕噪声抑制技术研究和应用

变电站电晕放电会导致变电站工频电磁场及无线电干扰水平超标,对周围环境造成噪音和电磁污染,影响居民生活和工程的环境评价,因此必须对其进行治理。根据相关设备、金具的实际布置形式和外形结构图纸,结合变电站电晕实测结果,同时考虑相间影响和周围带电导体作用,采用有限元软件ANSYS建立了220 kV变电站典型放电位置的三维电场有限元仿真计算模型,计算了金具表面的电场分布,得到了其表面的场强最大值和分布规律。根据计算结果优化了金具的结构、尺寸和参数,并提出了电晕噪声抑制措施。仿真结果表明采取优化和抑制措施后,金具的电场分布畸变有较大改善,表面最大场强下降到3 000 V/mm以下。研究成果为变电站的防晕降噪设计提供了重要参考,为绿色电网和变电站的建设提供了依据。     

基于多变量解耦控制的配电网单相接地故障集成化柔性消弧方法

随着静止无功补偿装置、柔性消弧装置、大功率逆变器等电力电子装备应用逐渐增多,配电网柔性化加快发展,但已有电力电子装备存在功能单一、成本高等问题.基于直流侧并接储能元件的直挂式级联H桥变流器,将多变量解耦控制方法与电流消弧方法相结合,实现柔性电力电子装备输出电流在dq0坐标系下的独立调节,使单套柔性电力电子装备同时集成配电网有功功率、无功功率双向流动控制,以及单相接地故障柔性消弧功能,有效提高电力电子装备的利用效率.理论分析以及功率控制和单相接地故障消弧建模仿真结果验证了所提方法的可行性.     

A study on improving shielding performance of shielded cable

With the developments in power electronics equipment, the electromagnetic environment has become severe for electronic equipment. In the smart facility field, the stable operation of electronic devices is indispensable, and noise countermeasures must be improved. To suppress intrusive noise from cables, shielded cables are used in many cases. However, electromagnetic induction cannot be suppressed when the shield is grounded at one end, and when grounding both ends of the shield, current flows through the shield creating intrusive noise in the cable. That is, even if a shielded cable is used, a sufficient effect cannot be obtained. Therefore, as a countermeasure, this study prototypes and evaluates cables that combine double shielded cables with magnetic cores. Evaluations conducted using the copper pipe method, triaxial method, and impulse test confirm that the shielded performance improved by 10–30 dB compared with the conventional shielded cable.     

基于双重保护拓扑的变压器直流偏磁抑制措施

超／特高压直流输电系统调试或故障时的单极-大地运行方式,均可导致直流偏磁现象,半岛地质环境下此效应尤为突出。结合山东半岛电网的具体线路架构和数据,对基于变压器中性点串电容的直流偏磁抑制方案进行了优化分析,提出采用并联避雷器和火花间隙的双重保护拓扑,并给出了直流偏磁抑制装置中的中性点电容器、旁路开关、电子开关、限流电抗器等的选择,以及避雷器与火花间隙的选择与配合。仿真结果表明,在系统发生故障时,所提出的双重保护拓扑可有效保护中性点直流偏磁抑制装置的安全。     

电力电子装置电磁兼容研究最新进展

随着电磁兼容法规在海内外的普遍实施,电磁兼容问题在电力电子领域受到了越来越多的关注.本文回顾了国内外最近几年对电力电子装置电磁兼容/电磁干扰问题的研究进展,所涉及的内容包括功率变流器的电磁干扰建模及抑制技术、电机传动的电磁干扰建模及抑制技术、EMI滤波器的寄生效应、PCB优化布局以及EMI的电磁计算技术等.最后讨论了电力电子装置电磁兼容技术的发展趋势.     

基于梯度下降法的单相幅相锁相环优化设计

基于目标函数优化的思想设计了单相幅相锁相环系统(1MPLL),详细讨论了系统中参数的设计方法。为了提高系统的谐波抑制能力,以最近时域区间系统偏差的积分构造目标函数,通过梯度下降法分析了目标函数的最速下降方向,推导出锁相环系统的非线性状态方程,从而对输入信号属性进行估计。为了进行系统性能分析和参数设计,对系统非线性状态方程在平衡点进行线性化处理,采用根轨迹理论对系统参数进行设计。系统能在各种电能质量问题下(如幅值突变、频率波动、相位突变,尤其是谐波污染)对输入信号的属性进行快速精确估计,为并网电力电子设备的检测和控制提供有效、可靠的基准。仿真实验验证了系统设计的正确性和良好性能。     

A carrier phase control suitable for conducted EMI noise reduction in a multiple‐converter system

The conducted EMI noise flowing from power converters to an AC utility line is regulated by international commissions such as the International Electrotechnical Commission (IEC). Adherence to the IEC regulations requires that EMI filters should be used in power electronics equipment. This paper proposes a method for analyzing conducted EMI noise in multiple power converters connected to the same power line. In this method, the phase difference between subharmonic modulated carrier signals at each power converter is taken into account. The phase difference among the power converters determines the EMI noise level in a multiple converter system, as is evident from the analysis of the waveform of the common mode current. In addition, EMI noise suppression using carrier phase control is proposed. In order to reduce the size of the EMI filter effectively, the phase difference θ should be set to 360/nN°, where n is a high‐order harmonic component near 150 kHz and N is the number of power converters. Therefore, the conducted EMI noise can be reduced effectively with the help of the proposed phase control. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 183(3): 56–66, 2013; Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com). DOI 10.1002/eej.21305     

基于暂态电流相关系数的混合多端高压直流输电线路保护

混合多端高压直流输电系统结合了传统高压直流输电与柔性直流输电技术的优势,在降低经济成本的同时可实现大容量功率输送、故障穿越与抑制换相失败等功能,是未来电网发展的重要趋势之一。但是混合多端直流输电系统拓扑相对复杂,且全控型电力电子设备耐过流能力较弱,即故障后需保护装置快速可靠地识别故障区间。因此,提出一种基于暂态电流故障分量相关系数的混合多端高压直流输电线路保护策略,只须测量T接汇流母线3个端口各自的暂态电流故障分量并计算相关系数即可准确识别故障区间。仿真结果表明,所提保护方案无需通信,保护装置能在1 ms内动作,能耐受300 Ω过渡电阻与20 dB白噪声的干扰,可较好地满足混合多端高压直流输电系统的保护需求。     

差模特征频率共模干扰特性研究

电力电子装置的电磁干扰是电磁兼容性(Ectromagnetic Compatibility,简称EMC)研究的热点问题,如何准确识别干扰类型和产生机理是电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)抑制的前提和难点.现以十二相整流发电机为研究对象,分析了整流发电机系统的等效电路和传导干扰特性,指出供电网络中的不对称会导致差模干扰(Differential-Mode Interference,简称DMI)转化为共模干扰(Common-Mode Interference,简称CMI),这种非本质的CMI往往会大于本质的CMI,并通过实验测量验证了理论分析的正确性.该研究结论可为供电系统中电力电子装置的干扰滤波器设计提供指导.