曲折接线变压器抑制零序三次谐波电流方法研究

低压配电系统中非线性用电设备所产生的零序3次谐波会在中性线上叠加,使电流增大,可能对系统产生危害。本文对采用曲折接线变压器抑制3次谐波的方式进行了详细的分析和仿真研究。给出了曲折变压器的额定电压和容量选取原则以及参数的确定方法。对该方式抑制3次谐波的效果与变压器短路感抗变化、三相电压不平衡以及谐波不平衡之间的关系进行了分析,得到了当变压器短路感抗增大,三相电压不平衡度以及零序3次谐波不平衡过大时,此方式抑制谐波的效果变差的结论。给出了应用曲折接线变压器抑制零序谐波的若干适用场合。     

抑制零序三次谐波电流方法研究

低压配电系统中非线性用电设备所产生的零序三次谐波会在中性线上叠加,使电流增大,可能对系统产生危害.该文对各种三次谐波抑制方式,特别是曲折接线变压器方式进行分析和仿真研究,给出这几种滤波方式的滤波效果,并给出曲折变压器的选取原则和基本参数的确定方法.对该方式抑制三次谐波的效果与变压器短路阻抗变化、三相电压不平衡及谐波不平衡之间的关系进行分析,得到当变压器短路阻抗增大,三相电压不平衡度及零序三次谐波不平衡过大时,此方式抑制谐波的效果变差的结果.指出应用曲折接线变压器抑制零序谐波的若干适用场合.     

基于用电负荷不平衡实现配网动态无功补偿

通过分析配网低压侧的电能质量有无功、三相不平衡(电压不平衡、电流不平衡)、谐波、闪变等存在的普遍情况,提出了采用并联电容器组与混合型有源电力滤波器组成补偿系统(特殊制作的零序补偿器,配合相关的控制电路),将零序电流直接引入到电网而不流回到配电变压器,从而大大降低了零线的线损和配电变压器的附加损耗。同时,零线电流不流回变压器,其产生的电能质量问题及安全隐患也得以解决,从而实现大容量无功补偿和谐波抑制,保证用户用电质量与设备安全。     

基于电源电流和负载电流检测的前馈加反馈的三相四线制APF控制策略

三相四线制有源电力滤波器(APF)可以补偿非线性负载产生的各次谐波、三相不平衡电流、零序电流及无功电流。提出一种新型谐波电流检测法,可以检测三相四线制系统各次谐波的正、负、零序分量及无功分量。提出一种同时检测负载电流和电源电流的前馈加反馈控制策略,检测负载电流进行前馈控制,检测电源电流进行反馈控制,既保证了谐波补偿效果又具有良好的动态性能,可以用于快速变化的非线性负载的谐波补偿。由于各次谐波分量在其相应的同步旋转坐标系下为直流量,反馈控制采用多个同步旋转坐标系下的积分控制,可以实现几乎100%补偿各次谐波分量。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

变压器励磁涌流导致零序分量产生的仿真分析

根据空载变压器等效电路建立数学模型,分析单相变压器励磁涌流的产生机理;利用Matlab仿真软件建立空载合闸的三相变压器(Yn/D)仿真模型,仿真分析变压器各相励磁涌流波形以及各相励磁涌流中谐波电流成分的特点;建立变压器中性点直接接地且空载合闸暂态过程的系统三相不对称等效电路,结合励磁涌流及其谐波成分的特点,深入分析产生零序电流和零序电压的机理.     

电铁牵引变电站接入电力系统谐波和负序分析

通过某电气铁道工程牵引变电站接入电力系统谐波和负序（基波）的计算分析,介绍了电气铁道牵引站产生并注入系统的谐波电流和引起的三相电压不平衡度的计算方法。针对该电气化铁道工程设计中采用三相变压器或单相变压器的不同方案,对电气铁道牵引站产生并注入系统的谐波电流和引起的三相电压不平衡度进行了计算分析。     

电铁牵引变电站接人电力系统谐波和负序分析

通过某电气铁道工程牵引变电站接入电力系统谐波和负序(基波)的计算分析,介绍了电气铁道牵引站产生并注入系统的谐波电流和引起的三相电压不平衡度的计算方法.针对该电气化铁道工程设计中采用三相变压器或单相变压器的不同方案,对电气铁道牵引站产生并注入系统的谐波电流和引起的三相电压不平衡度进行了计算分析.     

基于数学模型的低压配电系统节电器的研究与应用

本文基于多绕组磁链耦合的原理,建立了一种低压配电系统节电器的数学模型,重点分析了零序等值电路的特性,说明其既可滤除负载的零序基波和谐波电流,又可避免因电源侧电压的零序分量产生较大的零序电流。Matlab仿真方法验证了理论分析的正确性。低压配电系统节电器使电源和负载之间构成了零序低阻旁路,将负荷产生的基波不平衡、三倍频高次谐波电流等零序电流导入,达到了滤波节电的效果。低压配电系统节电器具有滤除谐波、平衡三相不平衡负载,提高电能质量的作用。     

基于零序电流二次谐波含量的变压器励磁涌流鉴别算法

随着变压器铁心材料的改进,饱和磁通逐渐降低,励磁涌流中的二次谐波含量随之降低,这给以二次谐波闭锁判据为原理的差动保护算法提出了挑战。极端条件下,三相励磁涌流二次谐波含量均会低于门槛值,对任何一种出口方式,二次谐波闭锁判据都会开放差动保护。针对由不对称的励磁涌流产生的零序电流中谐波含量较高这一特点,提出以星形侧零序电流二次谐波含量为核心设计的励磁涌流识别算法。比较于以前的算法,所提出的算法可以快速识别励磁涌流,能够适应由并联电容器导致的短路电流波形畸变。仿真实验验证了算法的可行性,在正常剩磁条件下,变压器三相励磁涌流二次谐波含量均低于门槛值时,算法能够正确闭锁差动保护;当变压器低压侧接有并联电容器且发生区内故障时,差动保护能够无延时出口跳闸。     

三电平模块化智能电能质量补偿装置研究

谐波、无功以及三相不平衡是电力系统中常见的电能质量问题。本文研究了基于三相四线制二极管钳位型三电平拓扑的模块化智能电能质量补偿装置,它可以实现指定次谐波补偿、无功功率和三相不平衡补偿。本文基于瞬时无功功率理论提取三相不平衡及无功补偿指令电流,并结合基于离散傅里叶变换的谐波提取算法,将负载电流中的基波负序电流、零序电流、无功电流和特定次谐波电流分离提取,通过PI控制器和重复控制器的并联,实现在静止三相ABC坐标系下指令电流的直接控制。经实验验证,本文所提的三相四线制模块化三电平智能电能质量补偿装置不仅可以动态补偿系统的无功、不平衡以及谐波电流,而且可以实现不同种类补偿容量的动态设置。     

移相型零序滤波器的仿真与实验

为了消除不平衡和非线性负载在配电系统中性线上引起的零序电流,提出了一种利用曲折移相电抗器与阻零器相结合的零序谐波电流治理方案。通过对各种运行方式下的仿真和实验表明,曲折移相电抗器和阻零器的结合能在各种系统状况下有效滤除零序谐波电流。其结构简单,不受系统参数的影响,滤波效果明显,能显著改善电能质量,提高负荷的供电可靠性。     

基于Prony算法的小电流接地系统不平衡电流分析

阐释了小电流接地系统中不平衡电流产生的原因及危害,从理论上对电流互感器、三相负荷、电源以及对地电容引起的不平衡电流做出分析,明确了不对称负荷、电源产生不平衡电流的条件。运用Prony分析方法,提取故障前后零序电流的基波分量和自由震荡分量,分析其在暂态过程和稳态过程中幅值和相位的差别。阐明了不平衡电流对选线装置的影响,提出故障前后零序电流对应相减方法的适用范围以及利用零序电流的高频分量提高选线可靠性的方法。仿真实验表明了理论分析的正确性,验证了所提解决方法的有效性。     

基于改进p-q-r法的三相四线制系统谐波电流检测方法的研究

针对传统p-q-r理论不适用于三相电压发生畸变或不平衡等情况的缺陷,提出了改进的p-q-r法。该方法采用三相单位对称正弦信号代替三相电压。通过理论分析及仿真,证明改进的p-q-r法算法清晰,没有增加电路复杂性,且不需要锁相环,在三相电压发生畸变或不对称时,能够实时检测谐波电流及基波负序、零序电流。     

三相不平衡对配电变压器损耗影响的研究

在配电网中,配电变压器三相不平衡运行状态普遍存在。三相不平衡会使配电变压器产生附加损耗,导致变压器局部过热,从而对变压器的绝缘寿命、带负荷能力产生很大影响。文章对常用的Dyn11和Yyn0联结方式的配电变压器建立了等效电路模型,研究其在三相不平衡状态下的损耗情况。仿真及试验结果表明,三相不平衡使变压器的损耗大幅增加,且随不平衡度的增加呈二次函数增长,不平衡度为50%时变压器损耗将增加一倍。为了保证变压器的运行安全及运行寿命,在不平衡情况下运行时,需要降低其负载率。     

三相逆变电源不平衡负载控制方法的研究

针对对称分量法实现三相逆变器在不平衡负载下输出电压的正、负、零序分量补偿,以维持三相输出电压的平衡,该方法在三相负载严重不平衡时,其不平衡度仍然较大,且运算量大,适时性差,不易控制等问题.本文提出了一种三相逆变电源的输出电压分相控制的方法,分别对三相逆变器输出的线电压进行控制,以实现三相电压的平衡.理论和仿真分析表明,该方法能够使三相最大不平衡度从传统对称分量法的5.49％降到1％左右,在负载不平衡度达到200％的情况下,三相电压输出也能适时、稳定、可靠的达到平衡,有效地补偿因不平衡负载引起的逆变器输出电压畸变,从而保证逆变器在带任意不平衡负载时仍能维持三相平衡的输出电压.     

利用站域信息的智能变电站变压器后备保护方案

采用复压过流原理的变压器后备保护方案存在灵敏度不足、整定配合复杂、故障切除延时过长等问题。提出在智能变电站中采用主后备分离模式的变压器保护配置方案。单独配置的后备保护,利用站域共享信息,以方向比较原理为基础确定故障位置,实现对变压器内部故障、中低压母线故障、死区故障和断路器失灵的后备保护功能。对于不对称故障采用负序、零序方向元件,对于三相故障采用基于正序电流幅值相位比较的方向元件。通过在PSCAD中建立典型的110 k V变电站模型,对于各种故障类型进行仿真,验证了所研究的后备保护方案的有效性。     

中性点有效接地系统不平衡负载的平衡化补偿理论研究

对中性点接地的三相不对称负荷的平衡化补偿理论做了初步的探讨,首先用零序补偿电纳网络将零序电流补偿为零;然后用平衡补偿电纳网络将中性点接地系统的不对称负载补偿成三相电流完全对称且功率因数等于1的负荷。提出的补偿公式已经实际工程的验证,为中性点接地系统不对称负载的平衡化补偿打下了理论基础。     

处理不接地配电网三相潮流不收敛的变压器建模新方法

中性点不接地的变压器导纳阵奇异,导致配电网的三相潮流很难收敛。三相潮流不收敛的原因是系统中的零序电压是漂浮的。为此,文中提出一种设定零序电压参考值的方法,通过增广变压器导纳阵解决其奇异性问题。该方法在变压器模型中副边侧增加一个零序电压设定值,该设定值的大小不会影响中压配电网的电流分布以及配电网其他部分的潮流计算结果。所提出的三相变压器模型既适用于前推回推潮流法,也适用于隐式ZBus高斯法。算例验证了新方法的正确性。     

变压器空载电流非线性变化原因研究

变压器空载试验是诊断变压器铁芯故障的重要试验。文中通过对一台35 kV三相双绕组变压器空载试验以及在不同试验接线情况下空载试验数据的分析,研究了小容量高电压等级变压器空载试验时试验电压从0升高至规定试验电压过程中空载电流呈现先上升后下降再陡增的非线性变化现象。试验研究分析表明导致此类变压器出现该现象的主要原因是试验电压三相不平衡。变压器中性点接地时,零序电流是造成此现象的主要原因,而非传统文献认为的电容电流,研究结论对分析判断变压器空载电流变化具有参考意义。     

三相变压器模型分析及其对配电潮流的影响

建立详细的三相变压器模型对配电网分析至关重要.在所建立的变压器三相模型基础上,对比分析了相间磁耦合和励磁支路对模型的影响,讨论了零序参数和励磁支路参数的计算方法,并采用4节点配电网测试系统,详细分析了相间磁耦合、励磁支路对配电网三相潮流计算的影响.算例分析表明,在变压器模型中是否考虑相间磁耦合对潮流计算结果的影响较大,而且励磁支路产生的损耗不应忽略.