矿山电力系统的谐波分析与治理措施

在分析无源和有源电力滤波器基本原理基础上,利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对有源电力滤波器进行了仿真,验证了其治理谐波污染的有效性,并提出矿井企业谐波治理的措施。     

矿用并联混合有源电力滤波器的研究

针对煤矿供电网需要实时动态地补偿电网中瞬态变化的谐波电流,提出一种基于空间电压矢量脉宽调制技术的控制策略;设计了一种适用于煤矿供电网的并联混合有源电力滤波器(PHAPF)的拓扑结构,并对拓扑结构的控制策略进行了研究,控制策略直接影响到有源电力滤波器的滤波性能。混合有源电力滤波器的有源电力滤波器经过三相耦合变压器,串接LC串联谐振无源滤波器,降低有源滤波器的容量和承受的基波电压。通过理论分析和Matlab仿真,验证了混合有源电力滤波器的控制策略能够提高煤矿供电网的电能质量。     

基于DSP+FPGA的有源滤波器数字化实现

针对三相三线制有源滤波器实现过程中的关键问题,建立了有源电力滤波器的系统模型,利用状态反馈对系统进行解耦;设计了基于DSP+FPGA的数字化控制电路,并进行了软件编程,利用仿真和实验验证了控制方案的有效性,解决了有源电力滤波器数字化实现的一些问题。     

有源滤波器在煤矿供电系统中的应用研究

目前非线性负荷在煤矿企业供电系统中的大量应用,使得电网电能质量下降,将产生很大的安全隐患。有源电力滤波器是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其谐波检测方法与控制的实时性和准确性是实现有效补偿的一个关键。介绍了基于双DSP的有源电力滤波器的工作原理,提出了应用于谐波电流检测的基于NUTTALL窗的三峰插值FFT算法,最后对整个有源滤波器系统进行了仿真与实验验证。Matlab仿真与实验结果表明:提出的算法能成功地应用于APF并对谐波有较好的抑制。     

有源电力滤波器重复控制方法的改进研究

变频器、整流器等各种非线性电力电子器在煤矿供电系统中广泛使用,导致电网谐波问题日益突出。在电力系统中安装有源电力滤波器等装置可以地抑制谐波进而改善电网电压电流畸变情况。由于煤矿系统电网有其自身独特的复杂情况,对有源电力滤波器的稳态性能和动态性能有很高的要求。为了兼顾有源电力滤波器的动态性和稳态性,针对有源电力滤波器控制部分采用改进重复控制和PI控制并联的方式增强补偿效果。在传统重复控制器中引入无差拍控制,利用无差拍控制的超前计算误差的特性提高重复控制器的响应精度,仿真结果验证了该方法的可行性。     

并联有源滤波器中滞环控制的设计研究

针对并联型有源电力滤波器产生的补偿电流应实时跟随其指令电流信号变化的要求,提出了一种基于滞环比较器的瞬时值比较方式,其电流控制采用跟踪型PWM控制方式。该方式应用于电压源型变流器为主电路结构的并联有源电力滤波器中,对三相四线制系统中非线性负载的谐波和无功电流有理想的补偿效果。着重给出了选取滞环宽度的理论分析和仿真模型,设计了一套三相四线制并联有源滤波器实验装置。仿真和实验结果证明了所选取控制方法的可行性和有效性。     

一种新型矿用有源电力滤波器的设计

针对近年来大量的电力电子器件在煤矿应用,使煤矿供电系统遭受不同程度的电力污染,出现电能质量明显下降、配电线路电能质量差、功率因数低等情况,设计了新型的矿用有源电力滤波器。重点分析了矿用有源电力滤波器的工作原理,给出了设计方法。该滤波器经仿真,效果良好。     

煤矿高压大容量并联有源电力滤波器研究

针对煤矿系统中严重的谐波及无功治理问题,提出了适用于高电压大容量场合的有源电力滤波器。介绍了并联有源电力滤波器的基本原理,采用混合级联的方式,解决了有源电力滤波器中电力电子器件耐压值不够等缺点。采用重复控制加PI控制的电流跟踪策略,基本实现有源电力滤波器对指令电流的无差跟踪。在MATLAB中仿真验证了该拓扑及控制策略的可行性,在低压实验中验证了该方案的可行性。     

煤矿企业供电系统谐波治理研究

电能质量最突出和普遍的问题是电网谐波.通过测试得知,主要的谐波源为各种电力电子装置,其治理方法应从减少谐波源或进行补偿两方面来进行.在简单分析无源和有源电力滤波器基本原理后,利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对有源电力滤波器进行了仿真,证明了其治理谐波污染的有效性.     

递推积分PI控制有源滤波器的仿真研究

针对传统PI控制算法不能完全消除有源电力滤波器系统稳态误差的情况,设计了基于递推积分PI控制策略的有源电力滤波器,以有效抑制稳定工作状态时产生的谐波。仿真证实了它的可行性和正确性,有工业应用前景。     

基于可调Q因子的煤矿井下电力系统谐波检测与抑制系统设计

针对谐波对煤矿井下电力系统产生严重扰动并且还耗费较多无功等问题,同时结合基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法在三相四线制电路的应用局限性,采用可调Q因子小波变换改进瞬时无功功率理论对谐波总含量进行检测。运用MATLAB/SIMULINK创建三相四线制有源滤波器的仿真模型,将其使用到有源滤波器的谐波检测模块中,设置相应的仿真参数,根据仿真结果分析该有源滤波器的谐波抑制效果,很好的改善了煤矿电能质量。     

煤矿实用混合有源电力滤波装置的设计

针对大型供配电站需要在滤除谐波的同时进行无功补偿的工程要求,提出了一套较为实用的并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构。以某煤矿110kV变电站主变压器低压侧10kV配电网的谐波治理及无功补偿为对象,介绍了滤波器无源和有源部分的设计过程。实际运行结果表明,能满足现场的需要。     

3H桥式有源电力滤波器的新型谐波补偿方法

介绍一种3H桥式有源电力滤波器装置的研究方法,该拓扑结构用于三相四线制系统中,给出一种新型的单相p-q法,采用单相独立控制,补偿系统中的谐波。重点介绍3H桥式有源电力滤波器的基本补偿原理、主电路及单相p-q法的实现原理,为解决三相四线制输电系统谐波补偿提供了一种简单有效的方法。     

基于单周控制的有源滤波器的直流侧电压控制的研究

电流跟踪控制环节是影响有源滤波器补偿效果的重要环节,为保证有源电力滤波器具有良好的补偿电流跟随性能,必须将变流器直流侧电压控制为一个适当的值。实际系统中直流侧电源一般用电容代替,因此针对单周控制,加入PI调节器控制直流侧电容电压,通过仿真分析,验证了该方案的有效性。     

基于虚拟磁链的新型有源滤波器控制策略研究

针对电力电子器件等非线性负载使用中导致电力系统中谐波污染严重、电压波动及不平衡电压电流畸变过大问题,采用虚拟电网磁链定向原理将对矢量角的观测转化为对于磁链的观测,采用有源滤波器交流侧电压积分估算电网磁链,避免了锁相环的使用,对电网干扰有良好抑制作用。通过仿真和实验,验证了虚拟磁链定向电压前馈电流解耦控制有源滤波器及虚拟磁链直接功率控制有源滤波器具有良好的跟踪性能,实现了无锁相环控制,动态性能良好。     

Research on hybrid power filter of 6 kV power grid in coal mine

Studied the harmonic control of the 6 kV power grid in a coal mine substation. Taking harmonic suppression and reactive power compensation into account, and complying with the economic and efficient technical line of the smart grid, a new hybrid active filter was proposed and applied to the power grid in the coal mine with the advantages such as large capacity, low cost and low loss. In order to improve detection speed and reduce the succeeding errors to improve the filtering performance of the active power filter, the DFT (Discrete Fourier Transform) sliding window algorithm based on coordinate transformation and improved hysteresis control method was proposed. The Matlab simulation results show that the hybrid active filter is satisfactory, can improve the grid power factor and can meet the requirements of improving the power quality in the coal mine.