并联混合型有源电力滤波器的系统参数设计及应用研究

根据大容量谐波抑制兼无功功率补偿的要求，从达到滤波效果和经济成本最小两个方面考虑，该文提出了一种并联混合型注入式有源电力滤波器（Hybrid Active Power Filter, HAPF）结构，并对该新型有源电力滤波器有源和无源部分的参数设计进行了研究，形成了一套混合型大容量有源滤波器的参数设计方法。以该方法设计的HAPF在某冶炼厂谐波治理工程中得以应用，体现出较好的滤波效果和优良的性价比，具有良好的工程推广应用前景。由于目前国内有源滤波器的工程应用实例极少，因此该套设计方法对其它HAPF的研究与应用还可起到一定的指导和借鉴作用。     

注入式混合型有源电力滤波器在工程中的应用

着眼于电力系统对大容量谐波抑制与无功补偿的要求,提出了将注入式混合型有源电力滤波器(HAPF)应用于中高压系统,同时结合某铜箔厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程实例,从项目成本和治理效果两方面具体分析了注入式HAPF的应用优势.在对该新型有源电力滤波器的参数设计进行研究的基础上,为该铜箔厂研制了一套HAPF装置.最后立足于系统的安全稳定性,对无源滤波器在投运时系统的谐振特性进行了研究,并根据现场不同的工况对注入式HAPF的性能进行了仿真研究.其中的一些设计思路和工程经验还可推广到其他大型滤波和无功补偿装置的设计和应用中,为推进大功率的HAPF的实用化进程提供有益的参考和借鉴.     

混合型有源电力滤波器的设计与仿真

针对韶冶谐波治理系统的整体要求,介绍了采用PSIM建立并联混合型有源电力滤波器(HAPF)的拓扑结构,在设计主电路中的电感、电容等重要参数时,利用已建立的HAPF仿真模型对预设整体方案仿真,结果表明所设计HAPF能有效补偿系统谐波。     

大功率混合型有源电力滤波器(二)——装置研制

对新型有源电力滤波器有源和无源部分的参数设计进行了研究,形成了一套混合型大容量有源滤波器的参数设计方法.同时结合某铜箔厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程实例,从项目成本和治理效果两方面具体分析了HHAPF的应用优势,并详细介绍了装置的软硬件构成.该套设计方法对其他HAPF的研究与应用还可起到一定的指导和借鉴作用.     

并联混合型有源电力滤波器谐振注入支路设计

注入支路作为并联混合型有源电力滤波器(HAPF)的重要组成部分,其参数设计合理与否对整套滤波装置的性能将产生较大的影响.以此为切入点,就目前探讨较少的串联谐振注入式并联HAPF谐振注入支路参数的设计进行研究,通过结合已有的工程经验,以结构原理分析为基础,从滤波性能和安全性能2个方面探讨谐振注入支路对装置整体性能的影响,提出以系统电网背景谐波分析为基础,结合装置其他部分的设计情况,以基波谐振支路补偿谐波分流最小为目标,以满足基波无功补偿需求和装置有源部分承受电压为约束条件,从无功容量、有效补偿输出能力和安全稳定性能3个方面进行该支路参数的综合优化设计.仿真实验对比和装置现场运行表明,该方法设计的注入支路参数能够保证整套装置更为安全高效的运行.     

LC串联的混合型有源电力滤波器的研究

针对有源电力滤波器(APF)成本高的缺点,提出了将无源滤波器和APF串联起来的混合型有源电力滤波器(HAPF)。新型拓扑结构既弥补了无源滤波装置的固有缺陷,又能充分发挥APF的优势,降低了成本。研究了HAPF的滤波原理,分析了HAPF直流侧电压参数的确定方法。确定无源滤波器的调谐次数为7次,并单独对5次谐波进行补偿。最后验证了所提策略的有效性。     

含有并联电容器组的混合型滤波系统应用研究

介绍了混合型有源电力滤波器(HybridActivePowerFilter,简称HAPF)的工作特点。基于该混合型有源电力滤波技术,并针对大容量谐波与无功补偿,提出了采用HAPF和电容器组并联补偿的方法;分析了由二者构成系统运行时,改善谐波补偿效果的电流检测方法和补偿特性;实现了HAPF与电容器组并联挂网运行,使总谐波畸变率下降约50%,功率因数由0.65提高到0.9以上。     

基于电容电流反馈的新型HAPF谐振抑制方法

针对有源电力滤波器和无功补偿电容器组成的混合型有源电力滤波器(HAPF)的系统谐振问题,提出了一种基于无功补偿电容器电流反馈的新型HAPF谐振抑制方法。该方法在传统有源电力滤波器电流控制的基础上,通过增加电容电流反馈控制环节,增强系统阻尼,抑制系统谐振。基于该方法,分别就谐波检测电流包含和不包含电容器电流2种情况,详细分析了在电网谐波电压和负载谐波电流2种谐波源激励作用下,系统发生串、并联谐振时的谐振抑制特性。理论分析和实验结果表明,该方法能够有效抑制系统串、并联谐振,提高系统稳定裕度,并对负载谐波电流具有理想的补偿效果。     

并联混合型有源电力滤波器中无源滤波器设计与优化

介绍了一种针对中等功率非线性设备网侧谐波补偿的分布式并联混合型有源电力滤波器,并对其中无源滤波器的优化设计问题进行了重点研究,提出了一种实用的无源滤波器优化设计方法;详细分析了无源滤波器参数对有源模块开关管耐压、滤波支路电流的影响并推导了时域解析表达式;基于此优化设计方法,针对整流性负载进行了滤波器参数设计,相比传统的经验设计方法,在相同有源容量情况下,采用新的优化方法设计无源参数,滤波器滤波效果明显改善。仿真及实验结果验证了优化设计方法的有效性。     

基于粒子群优化算法的混合有源滤波器中无源滤波器的多目标优化设计

混合有源滤波器是非常有应用前景的滤波装置,但其综合性能受无源滤波器参数优化程度的影响很大。该文基于课题项目中谐波源的特点,针对已有优化设计方法的各种缺点,提出了基于改进粒子群优化算法的混合滤波装置中无源滤波器的多目标优化设计方法。通过将无源滤波器的无功补偿容量、初期投资及补偿后滤波效果作为优化目标,利用简便、有效的粒子群优化算法对其参数进行了优化设计,大大减少了人工的计算量,而且明显提高了算法的寻优速度。最后仿真及现场模拟实验表明,此优化设计无源滤波器的成本比经验设计方法有所降低,滤波效果有明显的提高。     

TLS-ESPRIT技术在电力系统谐波检测的应用

随着电力系统的发展以及非线性电力元件的大量应用,电网中的谐波状况更加复杂化.文中将总体最小二乘法一旋转矢量不变技术TLS-ESPRIT应用于电力系统谐波、间谐波的检测.该方法把含噪的谐波、间谐波信号进行采样,形成HANKEL矩阵,对HANKEL矩阵进行奇异值分解,信号划分为信号子空间和噪声子空间,然后通过总体最小二乘法进行谐波、间谐波参数的有效提取,兼具消噪的能力.数值分析结果表明该方法准确有效.     

电能质量问题与统一电能质量管理

电网中存在谐波、无功、电压闪变及负序电流等问题，严重影响电能质量，危害电力设备。传统解决电能质量问题的措施往往只能消除某个方面的危害。随着电子技术和控制技术的迅速发展，统一电能质量调节器和统一潮流控制器等综合电能质量管理装置的研究与应用日趋成熟，有望全面提高电网电能质量。     

Active power filters for harmonic cancellation in conventional and advanced aircraft electric power systems

Conventional and advanced civil aircraft electric power systems are simulated and controlled to be within standards regarding the voltage magnitude and frequency everywhere in the system at different loading scenarios. Harmonics in conventional and advanced aircraft power systems are calculated and reduced using a well-designed active power filter. The control circuit of the filter is based on the perfect harmonic cancellation method. The designed filter results in bringing the harmonics in both aircraft systems down to be within the standard limits of IEEE-519 and MIL-STD-704E.     

电能质量综合检测系统的算法实现

针对目前国内对提高电能质量综合检测水平的迫切要求 ,参照国际电工委员会(IEC)推荐的方法 ,结合工程实际 ,对国家标准规定的五项电能质量指标 :供电电压允许偏差、电压波动和闪变、公用电网谐波、三相电压允许不平衡度、电网频率允许偏差等分别提出了算法 ,以提高测量精度 ,同时易于用计算机实现。     

基于神经网络算法的谐波参数估计

研究基于神经网络算法的谐波参数估计方法.采用递推最小二乘法(RLSM)作为学习算法,提高神经网络的收敛速度并避免局部极小问题.为验证该算法的有效性,给出利用该算法进行间谐波分析的仿真实例.仿真结果表明,提出的间谐波分析方法具有计算精度高、训练速度快的特点,因此在电力系统间谐波分析中具有较大的应用价值.     

基于谐波成本与超标惩罚的谐波定价模型研究

由谐波造成的经济损失和因治理而形成的额外投资共同构成了谐波成本,谐波成本是谐波定价的基础.基于谐波造成的经济损失和谐波电流超标的影响分析,提出了谐波经济损失补偿电价和谐波电流超标惩罚电价的谐波定价模型,分析了模型的合理性,并结合算例讨论了可行性.     

IEEE ICHQP2018与电能质量发展方向

2018年IEEE国际谐波与电能质量会议(IEEE ICHQP2018)分为专题讲座、全体会议和技术研讨会3个部分,将其归纳为4个专题进行概述:配电网的电能质量与电能质量基础理论,与电力电子技术有关的电能质量问题,电能质量的监测、检测、分析与建模,电磁兼容和干扰源。基于大会的交流内容,归纳了当前电能质量领域的几个热点方向,并结合我国实际提出了未来的发展方向,旨在为促进我国电能质量领域的发展、加强国际交流与合作、促进我国电能质量领域走向世界做出应有的贡献。     

一种实用的谐波分频检测方法

针对基于瞬时功率理论的ip-iq算法无法单独提取各次谐波分量等情况,提出了一种改进的ip-iq谐波分频检测方法。利用改进的ip-iq法能直接对a-b-c三相坐标系下的单相电流进行分解,获得单相电流的有功电流和无功电流,通过低通滤波器后获得基波或者各次谐波的有功电流分量和无功电流分量,再直接转换为a-b-c三相坐标系下的基波电流和各次谐波电流,省去了三相至两相坐标变换及其逆变换,因此计算量更少。仿真分析结果表明该法能较好的实时检测三相电网基波和各次谐波分量。     

电力用户的谐波管理与治理

电网供电电能质量是电力工业产品的重要指标,谐波现已成为污染公用电网和危害用电设备的"公害",谐波的管理、治理已引起电力部门的高度关注。本文分析了产生谐波的原因和危害,提出治理谐波的原则和谐波源的判别方法,以及供电部门加强用户谐波源治理的对策与技术措施等。     

Application of the Variational Mode Decomposition for Power Quality Analysis

Harmonics and interharmonics in power systems distort the grid voltage, deteriorate the quality and stability of the power grid. Therefore, rapid and accurate harmonic separation from the grid voltage is crucial to power system. In this article, a variational mode decomposition-based method is proposed to separate harmonics and interharmonics in the grid voltage. The method decomposes the voltage signal into fundamental, harmonic, interharmonic components through the frequency spectrum. An empirical mode decomposition (EMD) and an ensemble empirical mode decomposition (EEMD) can be combined with the independent component analysis (ICA) to analyze the harmonics and intherharmonics. By comparing EMD-ICA, EEMD-ICA methods, the proposed method has several advantages: (1) a higher correlation coefficient of all the components is found; (2) it requires much less time to accomplish signal separation; (3) amplitude, frequency, and phase angle are all retained by this method. The results obtained from both synthetic and real-life signals demonstrate the good performance of the proposed method.