基于对称分量坐标的配电网谐波潮流计算模型

在对称分量解耦-补偿理论基础上对各种电力元件建立了谐波潮流计算时的模型,提出了基波-谐波部分解耦的潮流算法;建立了变压器三序模型,可以处理变压器的大多数联接形式;不但建立了三相不对称线路在对称分量坐标下的解耦-补偿模型,而且对三相不对称负荷在谐波潮流计算时的处理做了深入的研究,建立了实际可行的模型.该模型的建立为配电网谐波潮流部分解耦算法的实现奠定了基础.与性能良好的PQ解耦法结合,形成了实用的电力系统三相谐波潮流计算程序.     

采用对称分量坐标的谐波潮流部分解耦算法

利用建立在对称分量解耦-补偿理论基础上的电力元件模型,提出了适用于谐波潮流计算的网络模型和算法。该算法计及低次谐波潮流对基波潮流的影响,而忽略高次谐波的影响;然后与性能良好的PQ解耦法结合,形成了实用的电力系统三相谐波潮流计算程序。由于潮流可按正序、负序、零序分别求解,在保证求解精度前提下,提高了求解效率。     

基于DIgSILENT/PowerFactory的多谐波源电网谐波评估

介绍了一种应用电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory进行电力系统谐波水平评估的方法。利用软件确定电网中各元件的谐波模型及参数,结合谐波源实测数据确定谐波源模型,建立系统谐波潮流计算仿真模型。在此基础上,以云南电网黄坪片区电网数据为基础搭建仿真实例,通过电网谐波潮流计算对该片区未来谐波水平进行评估。     

供电系统谐波潮流的仿真分析

介绍一种应用电磁暂态仿真程序（EMTP）进行供电系统谐波（低次谐波）潮流计算的方法。利用EMTP软件确定了供电网络各元件的谐波模型及其参数。在此基础上建立了中性点不同接地方式的供电网络在稳态和不同故障情况下的暂态谐波分析模型,并对一个供电网络实例进行了5次谐波潮流的仿真分析,得到了较为满意的效果。     

计及谐波相序特性的配电网谐波潮流改进算法

由于不同频次的谐波具有不同的相序特性,提出计及谐波相序特性的配电网谐波潮流改进算法。首先分析各频次谐波的相序特性,然后推导变压器的谐波相序模型,综合考虑变压器联结方式、联结组别和中性点接地阻抗等对谐波潮流分析的影响;并讨论其他元件的谐波相序模型。在此基础上,实现MATLAB程序化的分相序谐波潮流分析。最后,以IEEE33节点系统和某个含光伏电站的实际配电网系统为例,通过计算并与不计及相序特性的潮流计算结果及PSCAD的仿真结果进行对比,证明了所提方法的有效性和准确性。     

对称分量法在计算系统谐波潮流中的应用

基于对称分量理论 ,提出了一种电力系统基波 -谐波部分解耦的潮流算法。给出了各种电力元件在对称分量坐标下的精确模型。通过对某一实际电网的计算表明 ,这种基波 -谐波部分解耦潮流算法计算速度快 ,占用内存少 ,收敛可靠 ;适用于大规模系统谐波潮流计算     

电力网多谐波源谐波潮流计算程序的机理分析

阐述了电力网多谐波源谐波潮流计算程序（简称HPFP）的原理和编制思路,对谐波潮流计算用的节点电压方程到电力系统各元件等值电路的谐波数学模型作了具体的分析,为计算电力网络的谐波潮流,开展SVC或滤波装置设计提供了有益的分析工具。经过几个工程实例校验,结果令人满意。     

电力网多谐波源谐波潮流计算程序的机理分析

阐述了电力网多谐波源谐波潮流计算程序的原理和编制思路,对谐波潮流计算用的节点电压方程到电力系统各元件等值电路的谐波数学模型作了具体的分析,为计算电力网络的谐波潮流,开展ＳＶＣ或滤波装置设计提供了有益的分析工具。经过几个工程实例校验,结果令人满意。     

配电网谐波潮流计算

中低压配电网谐波潮流计算问题,适宜采用三相分析方法。系统分析了国标GB／T14549—93、GB／Z17625．4—2000对谐波限值以及谐波叠加方法的规定。对中低压配电网中的电气元件如变压器、传输线、负荷等构建了三相谐波模型,并提出了配网谐波潮流计算的步骤和方法。     

基于Synchrosqueezing小波变换的谐波和间谐波检测方法

非线性电力元件的广泛使用使电力系统的谐波和间谐波污染越来越严重。为准确计算谐波和间谐波的参数特征,以有效克服噪声影响,提出基于Synchrosqueezing小波变换的谐波和间谐波的一种检测方法。首先对电力系统信号进行连续小波变换;然后确定同步挤压阈值,对连续小波变换结果进行同步挤压,并利用同步挤压结果计算电力信号主频率;最后,设置提取频率区间,将电力信号分解为一组内蕴模态类函数分量(IMT),并结合Hilbert变换及最小二乘拟合,精确计算噪声背景下谐波和间谐波的幅值与频率。通过模拟信号和实测信号对所提方法有效性进行了分析,实验结果表明,与Prony和HHT方法相比,本文方法通过同步挤压有效抑制了噪声干扰,谐波和间谐波的检测精度有较好的提高。     

同步电机的谐波参数模型和谐波潮流计算

In this paper, based on［1,2］, harmonic-parameter model of synchronous machine is reestablished and new physical interpretation of this model is given;harmonic-parameter models of some other power elements are introduced;corresponding harmonic load flow study program is developed and a lot of computations are undertaken.Based on these,it is pointed out that conventional synchronous machine model that does not derive harmonics connot be used in analyzing the actually existing harmonic load flow caused by power element asymmetry;for harmonic load flow caused by power element nonlinearity,this model is also not sufficiently accurate; the new model reestablished in this work is recommended.     

Hilbert-Huang变换理论在电力系统中的应用研究

主要根据本课题组近几年Hilbert-Huang变换(HHT)理论及其在电力系统信号分析领域应用的研究成果,综述了HHT理论在电能质量检测、电力系统谐波分析、电力系统低频振荡、同步电机参数辨识、局部放电信号检测等问题的应用,并探讨了HHT理论应用的进一步研究的方向:低频振荡在线分析,同步电机参数辨识精度的提高,窄带噪声、随机脉冲等干扰下的局部放电信号在线检测等问题。     

内置式永磁同步电机磁体涡流损耗研究

采用气隙磁位分布函数作为边界条件取代定子磁场,建立计及磁路饱和及齿槽效应影响的永磁同步电机磁体涡流损耗计算的二维有限元模型。对内置式钕铁硼永磁同步电机各次谐波磁场引起的永磁体涡流损耗进行分析计算。结果显示:磁路饱和对涡流损耗的影响很大,各次谐波中具有一阶齿谐波特征次数的谐波磁场是引起永磁体涡流损耗的主要因素。     

系统辨识法在同步电机参数测量中的应用

现代电力系统的发展,不断对同步电机的各种动态性能计算提出了新的要求,而如何简单有效地测定同步电机参数则是动态计算的关键。通过在抛载试验中引入加权最小二乘参数辨识法,处理电枢电压和电枢电流,直接得到参数。针对参数辨识的收敛性和多值性问题,提出了一些有效的方法,如采用动态阻尼因子和动态增益矩阵,提高了参数辨识的精度和算法的稳定性。     

并网变换器虚拟同步无模型参数鲁棒增强控制策略

随着新型电力系统的发展,并网变换器已成为能量传输的关键设备。模型预测控制的虚拟同步机参数鲁棒性较低,当并网参数失配时,输出电流纹波增大,同步机功率支撑下降。针对此问题,提出一种改进的虚拟同步无模型参数鲁棒预测控制方法。首先,该方法采用四阶Runge-kutta优化超局部无模型得到虚拟同步机参数增强鲁棒模型。然后,采用Lagrange插值法求解模型中K参数,通过前4个时刻的采样值预测下一时刻的输出。同时设计虚拟惯量无模型自适应预测算法,实现了惯量动态需求响应。最后,经过价值函数寻优比较得到虚拟同步机的优化电压矢量,实现参数鲁棒增强控制。实验结果表明,所提出的控制策略在参数失配情况下功率支撑能力稳定,频率波动时虚拟惯量能够动态响应,具有良好的稳态和动态响应性能。     

基波—谐波双通路并行感应式能量与信号同步传输技术

为解决现有感应耦合电能传输(ICPT)系统的能量与信号同步传输时存在的输出电压波动大以及系统稳定性差等问题,提出一种新型基波—谐波双通道并行感应式能量与信号同步传输技术,通过改变基波能量通路和谐波能量通路功率分配,在不影响系统谐振的前提下,实现了在较高系统效率下的能量与信号同步传输,同时还具备在信号传输过程中的系统输出电压与负载无关的稳定无波动特性,为该项技术的发展提供了新思路。最后,通过实验验证了理论正确性与技术可行性。     

Self-excited synchronous induction motor

A synchronous-induction motor, with the features of both a synchronous motor and a wound-rotor induction motor, far excels other synchronous motors in starting characteristics. However, a major drawback of the synchronous-induction motor is the need for an excitation power supply with low-voltage, large-current power rating. For this reason, its driving equipment becomes large, and increases overall cost. This paper proposes a new synchronous-induction motor, absent the problems involved in making the motor a self-excited type. It employs the second-space harmonic component of armature reaction field to obtain the self-excitation of the field system, and installs a harmonic winding, which is used for extraction of an excitation power, in the rotor. This new self-excited motor has the following advantages: (1) the driving equipment is small, since no excitation power supply is involved; and (2) due to the effect of the series characteristic by which the field current varies in proportion to the load current automatically, the motor can be operated with a good power factor. In the present paper the structure and operating principle of the new motor are explained and the basic characteristics are also investigated by means of a simple analysis and experimental results with a 1.5-kV trial machine.     

基于物理背景的微网总体模型

微网是集分布式电源、负荷和储能设备的小型电网,通过公共耦合点与大电网相连,与大电网之间的功率可双向流动,需对微网进行建模以研究微网接入。从微网基本元件出发,分析了微网负荷、电源元件模型与传统电力系统元件模型之间的联系,借鉴负荷建模理论,提出了微网整体建模的思路,将微网中静态负荷与外部表现为静态特性的电源等效为等效静态模型,推荐采用幂函数模型;将风力发电机、电动机等动态元件等效为等效电机模型,并从理论上推导了等效电机的通用模型。     

高频轴向磁通永磁电机永磁体涡流损耗三维解析模型

针对现有二维解析模型在计算轴向磁通永磁电机永磁体涡流损耗存在精度不足的问题,该文提出一种能够精确计算该类电机永磁体涡流损耗的新型三维解析模型。该模型利用精确子域法和电阻网络模型,能够同时考虑定子开槽、定子谐波电流、涡流反作用和涡流三维分布的影响。利用有限元法验证了精确子域模型计算得到的空载和电枢磁场分布,并在理想空载下,验证了解析模型永磁体表面涡流密度和永磁体涡流损耗值,分析电机在高频运行下涡流反作用对永磁体涡流损耗的影响。最后,对1台7kW、4000rpm的轴向磁通永磁电机进行空载脉宽调制(pulsewidthmodulated,PWM)电压供电实验和空载正弦波电压供电实验,得到因PWM谐波电流引起的永磁体涡流损耗,将实验结果,有限元结果与解析结果作对比,验证了该解析模型的正确性。