配电变压器与静止无功补偿器一体化技术研究

针对我国配电网及箱式变电站无功补偿存在的问题,提出一种融合配电变压器和静止无功补偿单元的一体化无功补偿技术,该技术利用配电变压器的富余容量,动态补偿变压器及其负载的无功消耗;通过灵活的接入电压选择,扩展了补偿单元电力电子器件的选型范围;紧凑的一体化结构也有效降低了补偿装置的体积和成本,提高了装置的整体效率。介绍了该技术的结构形式,并针对其结构特殊性,提出了2种跨端口瞬时无功功率（电流）的检测方法。仿真和实验结果表明,该技术对配电网无功动态补偿和综合电能质量控制有着显著的效果。     

新型配电变一体化静止无功补偿技术研究

针对我国配电网及箱式变电站无功补偿所存在问题,提出了一种融合配电变压器和静止无功补偿单元的一体化无功补偿技术（Distribution Transformer STATCOM,DT-STATCOM）。该技术充分利用配电变压器的富余容量,动态补偿变压器及其负载的无功消耗;通过灵活的接入电压选择, 扩展了补偿单元电力电子器件的选型范围;紧凑的一体化结构也有效降低了补偿装置的体积和成本,提高装置整体效率。介绍了DT-STATCOM的结构形式,并针对该特殊结构,提出了两种跨端口瞬时无功功率(电流)的检测方法。仿真和实验结果表明,DT-STATCOM技术对配电网无功动态补偿和综合电能质量控制有着显著的效果。     

基于配电变压器无功补偿技术的研究

配电网普遍采用的无功补偿方式分为高压集中补偿和低压分散补偿,考虑到两种补偿方式的不足,提出一种基于配电变压器的一体化静止无功补偿(STATCOM)技术。该技术通过将补偿装置接到高压绕组抽头,充分利用配电变压器的富余容量,实现对变压器和负荷的动态无功补偿,并引入虚拟三相对称系统保证检测电流的精度。通过仿真分析,验证一体化STATCOM技术可实现配电网三相不平衡状态下无功功率的动态跟踪补偿,改善变压器输出电能质量。     

地磁感应电流消除方法初探

详细阐述了地磁感应电流（GIC）的检测、补偿、削弱和消除的方法;讨论了补偿电流与GIC大小的变化关系对电力变压器性能的补偿效果,以及采用消除GIC方法时对电力变压器的影响。在总结了目前提出的GIC补偿、削弱和消除方法的基础上,提出了一些新的观点,并对这些方法进行了比较和分析,给出了具有实际指导意义的结论。     

具有计量功能的变压器研制

为了减少一次设备总数量,节省设备占地,利用变压器与电磁式互感器相近的工作原理,开展了配电变压器和互感器一体化设计研究和10 k V样机研制。结合仿真分析和现场实测,在变压器二次侧增加补偿元件进行误差补偿。在此基础上,综合变压器和电磁式互感器的试验标准,对这种新型设备的试验考核方法进行了研究,分别对样机变压器端和电压互感器输出端在空载及不同负载的情况下,进行且通过了误差性能考核和绝缘性能考核。最后利用黑匣子技术,实现了样机的计量和防窃电功能。通过以上研究,验证了这种多功能配电变压器的可行性,该类设备可达到0.2级误差准确度要求,不仅可用于变压器高压侧电压测量,也可与电表模块搭配使用进行电能计量与防窃电比对。     

基于单台YN,d11变压器的同相AT供电系统

由单台YN,d11-27.5(110kV/27.5kV)接线变压器加有源滤波器构成的同相AT牵引供电系统,可以节省变压器,取消分相绝缘器;通过控制有源滤波器,能实现消除三相不平衡、补偿无功和动态滤除谐波,并使变压器容量得到充分利用。针对该同相供电系统,分析补偿电流的实时检测技术以及对平衡补偿装置的控制方法,并基于Matlab/Simulink建立同相AT供电系统的仿真模型,对仿真结果进行分析。     

特高压变压器调压补偿变调试分析

1000kV变压器具有电压等级高、调压补偿容量大的特点,为了运输方便,通常把调压补偿部分与变压器主体分开布置。考虑到变压器结构和差动保护极性要求的特殊性,以及由于档位变换引起的调压补偿变绕组电流互感器极性变化,特高压变压器保护与较低电压等级的变压器保护相比具有较大差异。本文阐释了特高压变压器的调压方式,以及调压补偿变的保护配置情况和差动保护原理,并对1000kV变压器保护装置的电流极性进行分析,介绍了调压补偿变继电保护调试方法,供电力系统基建和检修人员参考。     

新型DT-STATCOM原理分析与结构设计

提出一种新颖配电变压器一体化静止同步补偿装置(DT-STATCOM)的设计思想和方法:基于功率平衡原理,将STATCOM从变压器高压绕组抽头接入,充分利用配电变压器的富余容量来补偿系统所需的无功功率。阐述了DT-STATCOM系统无功补偿的理论基础,提出了多种DT-STATCOM系统结构。针对Dyn型变压器,重点研究了变压器高压绕组多抽头DT-STATCOM系统结构,分析了该结构对变压器绕组电流分布的影响,选择了合适的抽头电压等级。仿真结果表明,DT-STATCOM系统结构具有很好的无功功率补偿性能。     

枢纽变电站无功补偿问题研究

枢纽变电站无功补偿容量的确定,长期以来都是按其主变压器容量的某一百分数来决定的。文中通过对当前电网无功补偿情况的分析后认为,在当前各级电网无功补偿容量已基本达到《电力系统电压和无功电力技术导则》要求的情况下,枢纽变电站是否要安装无功补偿,应从主变压器所带的直配无功负荷、变压器本身所消耗的无功负荷以及所连接输电线路产生的充电功率进行综合考虑。文中对此进行了详细分析,并对补偿容量的计算方法进行了介绍。     

配电变一体化STATCOM结构设计及其控制方法

提出了一种新颖的配电变压器一体化静止无功补偿装置(DT-STATCOM)的设计思想和方法:将STATCOM从变压器高压绕组抽头接入,选择合适的接入电压等级,从而有利于减少功率单元级联数量,降低功率器件电流水平和发热损耗。同时,将STATCOM与变压器一体化设计,利用变压器绕组部分漏抗代替滤波器网侧电感,减小了注入系统的谐波含量;实现了对负载无功与变压器消耗无功的集中补偿,避免了线路无功传输造成的损耗。针对DT-STATCOM系统的特点,提出了基于功率平衡原理的无功指令电流计算方法,研究并采用了变环宽准恒定频率的滞环电流控制方法。仿真结果验证了所提出的DT-STATCOM系统结构及其控制方法的正确性和优越性。     

多功能低压配变无功补偿控制器开发

介绍了一种应用在低压配电网中的多功能无功补偿装置,采用16位单片机MC80C196KB为控制核心,设计了控制器的主电路。详细阐述了该装置测量采用的交流采样算法。对配电变压器电气参数进行实时监测、记录、统计和综合分析。采用零电压开关(晶闸管)实现电容器组的自动动态投切,消除了投切过程产生的涌流,减少了元件损坏和维护工作量。实现了无功补偿控制与配电变压器运行状态监测的综合功能。     

新型多功能反激式开关电源设计

以峰值电流型PWM控制芯片UC3842为核心设计了一种新型多功能反激式开关稳压电源,该电源具有6路直流隔离电压输出。介绍了其工作原理和外围电路设计。为了满足电磁兼容性和安全性要求,设计了EMI抑制电路。详细介绍了一种新型变压器绕组缓冲电路的设计方法,着重介绍了反激式变换器的变压器设计过程,包括齐纳箝位电压的计算、实际占空比的计算、电感值的计算、磁芯的选择、各路输出绕组匝数的确定以及气隙的计算。实现了对输出电压的负反馈调节及各种保护机制。实验结果表明,该开关稳压电源具有稳压性能优良,纹波小,电压调整率、负载调整率高,体积小,质量轻,电磁兼容性好等优点。     

双绕组反激式单级PFC变换器及功率因数改善措施研究

为改善功率变换器的功率因数,提出一种双绕组反激式单级功率因数校正PFC(Power Factor Correction)变换拓扑。该拓扑由Boost PFC电路和具有串并联结构的双绕组反激变换电路组合而成,利用2个中间储能电容吸收变压器初级绕组的漏感能量,有效地抑制功率器件的电压应力,提高变换器的可靠性。详细分析了变换器的工作原理和稳态特性,并在传统的单电压环控制方法的基础上,将整流电压引入到控制电路,提出了一种简单的电压补偿控制方法来提高变换器的功率因数、降低输入电流的总谐波畸变率。设计制作了一台150 W/24 V实验样机,实验结果验证了所提出电路原理的正确性和采用电压补偿控制方法改善输入电流波形质量的有效性。     

基于调谐技术的谐波电能提取利用装置

提出一种新型的基于基波磁通补偿原理与调谐滤波技术相结合,通过三绕组变压器在不取用基波功率的前提下获取电网中谐波电能的装置。通过合理设计变压器的3个绕组阻抗参数,使变压器原边与串联阻容电路形成调谐电路,从而使电网中的谐波电能流入变压器的原边。变压器三次侧绕组根据基波磁通补偿原理消除谐波电能中的基波无功;使二次侧绕组提取到不含基波无功的谐波电能,并经过变频装置变为可直接利用基频电能。在此基础上,利用Matlab对其稳态特性进行了仿真研究,并与直接滤波效果进行了对比,证明该原理的正确性。     

无弧切换的有载调压变压器

有载调压变压器能控制环网潮流及调整节点电压,但传统的有载调压开关在切换时产生的电弧可引发一系列不良后果,限制了它的应用.介绍一种自主开发的新型有载调压开关,利用电力电子器件--可控硅,并设计一套简单可靠的电子控制电路,消除了切换时的电弧现象,可把有载调压变压器的应用推向一个新阶段.     

基于多重三电平桥结构的静止无功发生器

针对一般电压源逆变器拓扑在静止无功发生器(SVG)逆变电路中输出电压质量的不足,提出了一种多重三电平桥结构.采用瞬时无功功率理论,分析了基于该拓扑结构的静止无功发生器实现无功功率控制的等效电路及工作原理.并设计了一种基于电流直接控制的控制方法,采用双闭环反馈控制策略.通过三角波比较方式的脉冲宽度调制技术对电流波形的瞬时值进行控制.经过对系统主电路进行仿真分析.获得了较高的逆变器输出电压质量和准确的三相无功指令电流,同时得到了补偿后网侧电压和电流的波形,电压和电流基本同相位,实现了对无功功率的有效补偿.     

直流传感器回馈补偿系统的设计

在磁势自平衡回馈补偿式直流传感器中,一次被测电流磁势绝大部分已被电抗器直接由交流电源提供的电流自动平衡掉,剩余磁势由直流传感器的回馈补偿系统补偿。直流传感器的差值电流回馈补偿电路利用双向铁心磁放大器的基本原理,在电抗器铁心的空腔内设置零安匝检测铁心和线圈以检测该半周期内直流磁势平衡的安匝差,用于自动跟踪补偿,是一个具有反馈特性的闭环系统。差值补偿电流输出与磁势自平衡电流输出的和即为被测直流电流。为了分析控制系统的稳定性,用方块图来表示控制系统的组成。差值电流回馈补偿系统是一个典型的闭环系统。应用劳斯及古尔维茨稳定判据,通过特征方程的根与各项系数的关系来判别系统的特征根是否全部具有负实部,从而分析线性系统的稳定性。     

对利用磁分路补偿法制作叠片式铁心0.2S级互感器以降低生产成本的探讨

介绍了磁分路补偿法及其在叠片式0.2S级互感器制作中的应用.     

基于单周控制的基波磁通补偿串联混合型有源电力滤波器

介绍了基于变压器基波磁通补偿的串联混合型有源电力滤波器,将一变压器的一次侧串联在电网与谐波源之间,当串联变压器二次侧注入的基波电流与电网电流的基波分量满足补偿条件时,串联变压器可以实现对基波呈低阻抗,而对谐波呈很高的励磁阻抗,实现谐波与电网的隔离。将单周控制代替传统的滞环控制来获得补偿电流的跟踪,使得开关频率恒定,从而可以精确地设计高频滤波电容,提高系统的补偿性能和鲁棒性。推导了采用单周控制时系统的控制方程,分析了系统的工作过程。利用MATLAB对采用单周控制时系统的补偿性能进行仿真,结果表明系统具有较好的动稳态补偿性能。通过实验进一步证明了采用单周控制的可行性。     

基于双DSP控制的混合型有源电力滤波装置

提出了一种新型混合型有源电力滤波器(HAPF)装置,该装置结构是按基于TMS32OF2812为芯片的双DSP控制设计的,且将有源电力滤波器(APF)与无源电力滤波器(PPF)相结合,滤除5次、7次等高次谐波.分析了该HAPF装置的工作原理及主电路结构,介绍了装置的设计思路及实现方案,论证了基于瞬时无功功率理论的谐波检测...