发输配全局电力系统分析

提出了发输配全局电力系统分析（简称全局分析）这一新课题,对发输配全局电力系统进行了一体化的分析计算,弥补了传统分析方法中发输电系统和配电系统完全独立进行的局限性。提出了解决全局分析问题的具有普遍性意义的主从分裂法及其收敛性分析理论。研究了全局分析中全局潮流计算和全局状态估计两个重要子问题,理论分析和算例研究均表明,传统的计算方法不再适用于全局分析,而主从分裂法能满足全局分析的要求。     

城市电力饱和负荷分析技术及其应用研究综述

综述了当前城市电力饱和负荷分析技术及其应用研究情况,阐述了研究饱和负荷的背景和意义,分析了城市电力负荷的特点,提出饱和负荷分析应包括规模、时间和空间3个部分。归纳了电力负荷趋于饱和的判据,比较了饱和负荷分析与传统负荷预测的异同。从分析对象和分析机理上对现有分析方法和数学模型进行了分类和概述,并总结了国内外基于饱和负荷分析结论的城市电网规划、电源布局、网源协调、网架优化等方面的应用情况。在此基础上,提出未来的研究应注重探索基于经济发展阶段的饱和负荷分析技术,并与电网规划有效衔接。     

单相自起动永磁同步电动机的设计与仿真

采用磁路计算与有限元分析相结合的方法,对单相自起动永磁同步电动机进行了设计和仿真。详细介绍了基于磁路计算和Ansoft有限元分析相结合的电机设计过程及方法,重点介绍了用Ansoft建模,进行空载静磁场有限元分析和负载稳态分析的详细步骤,并且给出了Maxwell2D空载静磁场有限元分析和负载稳态有限元分析的结果。     

光伏发电系统中电能质量的分析与测试

随着新能源发电系统接入大电网,传统的电能质量分析方法和分析指标已经不能衡量电网质量的要求。现在分析电能质量不仅要分析传统的参数,通常还要分析其稳态和暂态。分析稳态时,交流电压分析其波形畸变情况,分析谐波、幅度、频率和电磁干扰等。暂态分析则分析电能质量的频谱和持续时间特征。对光伏系统中的电能质量的谐波和三相不平衡度进行了理论分析和谐波的软件测试方法,理论上分析了时域仿真、频域仿真以及傅里叶变换、多刻度形态谱变换以及小波变换分析电能质量的特征。做了一台试验样机,对逆变电源系统的电能质量进行了测试和分析,通过测试可知,采用的分析方法能实时检测电能质量的各项指标,从而为电能质量的各项参数指标提供了一个可靠的数据。     

变电站继电保护装置状态检修实际应用研究

简要介绍了状态检修体制的演变和现状,分析了设备故障发展过程,研究了变电站继电保护设备状态检修基本原理和思路,分析了继电保护设备状态监测的内容,并结合缺陷分析建立了设备状态评估体系和制定了检修策略,提出改进了的评估周期和检修项目,最后对智能变电站继电保护设备状态检修应用做了简要分析研究。     

220 kV变电站阻波器吊环断裂原因分析

通过宏观检验、能谱分析、断口分析、力学分析和金相分析等手段,结合吊环的使用环境,对220kV变电站阻波器吊环断裂原因进行了分析,并提出了预防措施和建议。     

规则采样方式下相移载波PWM调制双傅里叶分析

针对H桥逆变器的特点,分析了规则采样方式下的相移载波PWM调制方法,计算了输出端电压的时间序列函数表达式,并对此进行了双傅里叶分析.在此基础上,分析了输出相电压和共模电压的频谱特性,分别得到了输出电压谐波含量、共模电压最小的条件.对调制波和载波移不同角度时的情形,分别进行了仿真和实验验证.仿真和实验结果与双傅里叶分析结论相一致,从而表明了理论分析的正确性.     

时间同步监测分析系统的开发与应用

介绍了时间同步监测分析系统的设计和实现.提出了基于实时监测层、实时分析层和综合应用层3层架构的时间同步监测分析技术框架,讨论了时间偏差抑制、时间一致性分析、自守时精度分析、误差综合诊断、网络时间协议(NTP)时间戳性能监测等关键技术.介绍了系统的工程实现,探讨了时钟状态分析、时间误差诊断和系统性能分析等系统应用.     

门式启闭机门架结构有限元分析

分析了门式启闭机工作过程中一种常见的工况和荷载组合,对该工况下的门架进行了受力分析。在SolidWorks软件中创建了门架的三维模型,借助ANSYS Workbench平台建立了门架在该载荷工况下的有限元分析模型,并对门架进行了静力学分析。介绍了ANSYS有限元分析过程中一些处理模型和添加载荷的方法,对门架有限元分析过程中的边界条件、网格划分、约束形式和接触类型等重点、难点进行了总结,提出了相应的解决方法。分析结果表明,该门架结构符合预期设计要求。根据分析结果,对门架局部结构进行了优化设计。     

基于海量数据的配电网运行分析系统架构与技术实现

灵活地分析和运用配电网多源异构数据,进行配电网故障的准确预测和潜在风险扫描,对实现配电网高效精准的运行分析决策很有意义。文中介绍了一种基于海量数据的配电网运行分析系统的整体架构和功能设计,通过应用实例展示了系统各模块的功能和运行分析结果。该系统集成电网地理信息、营销业务应用和配电自动化等系统数据,采用改进的机器学习算法和薄弱点辨识方法,扩展了目标配电网数据相关性分析、故障风险等级预测和薄弱点辨识的功能,有利于相关部门有针对性地提出相应技术和管理手段进行配电网运维检修工作,提高了现有配电网分析系统的科学性和实用性,为最终实现配电网运行分析的信息化、智能化、精益化奠定了基础。     

Active power flow control in a distribution system using discontinuous voltage controller

This paper proposes a hybrid discontinuous control methodology for a voltage source converter (VSC), which is used in an uninterrupted power supply (UPS) application. The UPS controls the voltage at the point of common coupling (PCC). An LC filter is connected at the output of the VSC to bypass switching harmonics. With the help of both filter inductor current and filter capacitor voltage control, the voltage across the filter capacitor is controlled. Based on the voltage error, the control is switched between current and voltage control modes. In this scheme, an extra diode state is used that makes the VSC output current discontinuous. This diode state reduces the switching losses. The UPS controls the active power it supplies to a three-phase, four-wire distribution system. This gives a full flexibility to the grid to buy power from the UPS system depending on its cost and load requirement at any given time. The scheme is validated through simulation using PSCAD.     

Harmonic current and voltage compensation using HSAPF based on hybrid control approach for synchronous reference frame method

This paper presents a Hybrid Series Active Power Filter (HSAPF) for compensation of source current and load voltage harmonics. The HSAPF combination consists of a small rated series active power filter and a shunt connected passive power filter. This combination is suitable for compensation of voltage-type as well as current-type harmonic producing load. The HSAPF uses the synchronous rotating reference frame method that based on hybrid control approach, which eliminate both source current as well as load voltage harmonics and also tests the performance of HSAPF for ideal voltage, non-ideal voltage and also at different loading conditions, etc.     

高压配电网电能质量综合补偿系统

提出了一种具有谐波与无功综合治理功能的高压配电网电能质量综合补偿系统,该系统主电路由注入式混合型有源电力滤波器(IHAPF)和晶闸管控制电抗器(TCR)组成。首先分析了系统的基本工作原理,并对高压配电网电能质量综合补偿系统的谐振抑制特性进行了研究;其次,对高压配电网电能质量综合补偿系统的控制方法进行了研究,提出了电压、电流双闭环的控制方法实现谐波与无功的综合动态治理;最后,对高压配电网电能质量综合补偿系统的整体性能进行了仿真和实验验证,结果表明该系统可以有效地实现谐波与无功的综合动态治理,并适用于配电网,达到高品质节能的目的。     

A comparative study of voltage controllers for series active power filter

The series active power filter seems an ideal device to improve power quality. It allows to suppress and isolate voltage based distortion such as voltage unbalance, sag, interruption and voltage harmonics. In this paper, the determination of voltage references for series active power filter based on a robust three Phase digital Locked Loop system is analysed. Different control strategies are evaluated. In first hand, performances of two linear regulators: a polynomial controller based on a pole placement theory (called RST controller) and a Proportional Integral Derivative (PID) controller are studied and compared, in order to compensate different voltage perturbations in network. In second hand, a novel hysteresis band voltage control for a series active power filter is proposed to derive the switching signals and to improve the power quality. The study was carried on simulation via software Matlab/Simulink.     

低压有源电力滤波器在高电压等级下的仿真和工程应用

提出一种利用低漏抗变压器和并联型低压有源电力滤波器实现对高电压等级补偿的新方法。针对现场工况情况,考虑到变压器的移相特性,采用一种新型数字锁相环技术对原有控制策略进行改进,实现了通过低压有源滤波器对高电压母线的谐波治理和无功补偿。在不改变低压有源滤波器内部结构的前提下,可以替代高压有源电力滤波器完成补偿任务,降低设备投资。低压有源滤波器电压等级较低,可以降低设备运维难度,并能提高运维人员的安全系数。通过PSCAD/EMTDC数字仿真和现场实物试验,验证了相关设计的有效性和可行性。     

并联有源滤波器的最优电压滞环电流控制

简要介绍了并联有源滤波器的原理其普通滞环电流控制的特点，针对普通滞环电流控制方法的不足，提出并详细分析了一种最优电压滞环电流控制新方法，该方法的显著特点是通过识别参考电压矢量知电流误差矢量的区域控制滤波器的输出，避免了复杂计算和逆变器不必要的开关，并且快速，准确，从而改善了有源滤波器的性能。     

Mitigating grid voltage harmonics using a line converter with active filtering feature

A line converter equipped with an LCL-line filter is used as an active filter directly compensating grid voltage harmonics. The control of four individual grid voltage harmonics is implemented using an individual control of corresponding harmonic line currents. The knowledge of the grid impedance is essential to efficient control of the grid voltage harmonics. To overcome the problem of an unknown grid impedance an identification method is used. The method uses the converter control system to measure the grid impedance at selected frequencies. The active voltage harmonic cancellation is tested with a 19 kVA line converter by compensating background voltage distortion and distortion caused by a nonlinear load.     

适用于电气化铁路的单相注入式混合有源滤波器

提出了一种适用于电气化铁路的新型单相注入式混合有源滤波器。这种新型有源电力滤波器能够补偿一定的无功,注入支路通过添加基波谐振支路的方法大大降低了有源滤波器的容量,克服了电网基波电压对装置的影响。并详细分析了系统的滤波原理,提出了基于卡尔曼增益自调整的改进型动态谐波含量估计方法,能够快速准确的跟踪检测电网谐波电流,并且克服了电力机车等冲击性负荷引起的电网电压畸变对谐波检测精度的影响;提出了基于逆变器两侧能量平衡的电流控制方法使有源部分吸收或释放一定有功或无功功率及产生与注入支路回灌谐波电流相反的抑制电流,然后联合电网谐波电流跟踪控制以获得系统参考信号,保证了直流侧电压的稳定,提高了装置可靠性,增强了系统滤波性能。仿真和实验结果表明这种新型单相注入式混合有源电力滤波器可靠性较高,满足电气化铁路所带电力机车等冲击性负荷的要求,可获得良好的滤波效果。     

混合型有源电力滤波器中输出滤波器的研究

在混合型有源电力滤波器中,输出滤波器起着抑制逆变器开关纹波和保证系统稳定可靠运行的重要作用。针对这两种功能,首先从抑制开关纹波作用中限定了输出滤波器的参数范围;然后通过建立整个系统的数学控制模型,从保证系统控制稳定性的角度对输出滤波器参数进行设计。在此基础上,为了获得一个经济、可靠,适合高压大功率应用的混合型有源电力滤波器,提出了一种新型输出滤波器阻尼控制策略,解决了传统输出滤波器参数设计中阻尼电阻损耗过大的问题。实验结果表明,该分析方法和控制策略能使混合型有源电力滤波器更加可靠、节能和适合大功率应用。     

Experimental Verification of Photovoltaic-based Three-phase Four-wire Series Hybrid Active Power Filter

Abstract—This article proposes a photovoltaic and battery interfaced series hybrid active power filter, which is comprised of a series active power filter and an inductor-capacitor (LC) shunt passive filter. The main benefits of the proposed system provide the compensation against the voltage harmonics, current harmonics, and voltage interruption for the whole day. A series active power filter demands a source of energy for compensating the voltage sag/swell. The proposed topology utilizes the green energy source with an energy storage unit to meet the DC-link voltage requirement of the series active power filter. The control strategy is based on the dual formulation of the compensation system principles with adaptive fuzzy logic controller. The simulation and experimental studies are carried out to validate the effectiveness of the proposed photovoltaic interfaced three-phase four-wire series hybrid active power filter.