地磁感应电流的建模仿真及其防治措施

基于WGS84坐标系统建立了地磁感应电流（GIC）的计算模型,在此基础上通过MATLAB-SIMULINK仿真软件搭建出含有GIC的电网模型。基于变压器的磁化曲线和铁芯饱和特性,研究了GIC作用下的变压器直流偏磁现象。通过对励磁电流、变压器磁链、线路电流的正常情况及GIC侵扰情况下的对比分析,结果表明,GIC作用下的变压器会发生直流偏磁,产生各次谐波,使线路电流发生一定程度的畸变。最后介绍了GIC对电网的主要影响,并从空间天气预警、变压器设计、电网规划3个方面阐述了GIC的防治措施。     

基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测法研究

介绍了瞬时无功功率理论的原理及其在电力有源滤波器谐波检测中的应用。利用Matlab仿真软件,对基于瞬时无功功率理论谐波检测方法进行了仿真和实验研究,并对结果进行了分析。仿真和实验结果表明:瞬时无功功率理论谐波检测方法可以准确、实时地检测出有源滤波器中的谐波电流,可为抑制谐波提供可靠的谐波电流分量。     

齿谐波励磁的混合励磁发电机带整流负载的定子铁耗计算

针对混合励磁发电机带整流负载时谐波含量增加对定子铁心损耗的影响,建立了齿谐波励磁的混合励磁发电机带整流负载的有限元场路耦合模型,分析了发电机带整流负载在齿谐波励磁系统断开和接通两种工况下的线电压谐波分量,借助传统定子铁心损耗计算模型计算出线电压谐波分量对定子铁心损耗的影响。同时利用有限元电磁仿真软件计算出电机空载及两种工况下的定子铁心损耗,仿真与计算结果比较表明,该计算方法在一定的误差内准确性较高。     

基于VBA和SolidWorks的三相三柱式干式变压器铁心标准化的设计

三相三柱式干式变压器在电气化铁道中应用广泛,设计人员在电磁计算单完成后需要对铁心结构进行分析,不同容量的铁心结构大致相同但参数不尽相同,从而导致了设计人员工作的重复性,针对上述问题,运用VBA编程及SolidWorks三维软件的参数化设计理念对干式变压器的铁心结构进行标准化设计,从而提高设计人员的工作效率.     

谐波对变压器振动特性的影响

为研究谐波对变压器振动特性的影响,分析了变压器铁心在谐波环境下的磁致伸缩特性,含谐波电流的绕组在漏磁场中的受力特性,以及变压器结构件在谐波漏磁场中的振动特性;再结合试验,采用振动加速度传感器测试了变压器在不同谐波负载条件下的振动信号,研究了谐波注入对变压器振动的影响。结果表明,谐波注入后变压器振动时域峰值增大,频谱分布范围扩大。3、5、7、9次谐波注入,振动基频幅值减小,振动高频信号中300、500、700、900Hz分量幅值显著增加,可能与变压器高阶固有频率发生共振导致振动信号在高频位置处出现极大值。振动能量分布在谐波注入后,能量集中位置由低频段转移至高频段,将影响基于振动能量谱变化规律的变压器状态诊断技术的准确性。研究成果为改进基于变压器振动信号的状态检测技术提供了依据。     

按照日负荷曲线计算变压器损耗和容量选择

变压器在能量的转换过程中,产生一定的功率损耗。本文提出一种按照日负荷曲线计算变压器损耗,进而选择可使效率达到最高的变压器型号和容量的方法。一、变压器的损耗众所周知,变压器存在有功和无功功率两种损耗。变压器的有功损耗包括铁损和铜损。铁损是由变压器铁芯材料和铁心结构决定的,它与负载无关,一般称为不变损耗,用△p_0(千瓦)表示。铜损是变压器绕组的电     

变压器消磁及剩磁验证装置的研制

大型变压器直流电阻试验后,会在变压器铁心中留有剩磁,剩磁的存在将加速电力变压器铁心的磁化饱和,产生励磁涌流。在分析剩磁产生及消磁方法的基础上,提出了一种新的变压器铁心剩磁快速验证方法,并结合直流消磁法研发了一台消磁及剩磁验证装置。现场试验结果表明:对于不同电压等级的变压器,该装置可以快速消磁并验证变压器铁心的剩磁水平,为变压器顺利投运提供依据与保障。     

并联型有源电力滤波器的Matlab仿真研究

有源电力滤波器用于动态谐波抑制和无功补偿,可以有效地改善电网质量,其主要由谐波电流检测和谐波补偿两部分组成。详细分析了并联型有源电力滤波器的结构及工作原理,采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测方法和三角载波电流跟踪控制方法,利用Matlab软件的Simulink模块对有源滤波器进行了系统建模,并进行了仿真研究。仿真结果表明,仿真模型能够实时检测系统中所含谐波电流,并进行补偿,可以很好地起到动态抑制电网谐波的效果。     

协调无功功率补偿和谐波电压畸变最小化的方案

提出了协调无功功率补偿和消除谐波的方案．该协调方案能使基波无功功率输出和总谐波电压畸变最小．采用不同的方式处理单调谐滤波器和二阶高通滤波器，并从技术指标、安全约束出发确定滤波器的主要参数．其有效性经数值仿真试验确认．     

地磁感应电流在直流输电系统引发的谐波不稳定分析

高压直流（HVDC）输电换流器两侧的谐波阻抗对确定地磁感应电流（GIc）引发的谐波有重要意义。对比了有外部激发和无外部激发2种情况下HVDC换流变的直流偏磁机理,并根据三端口网络模型计算、等效出的谐波阻抗,研究了在GIC作用下换流变偏磁后的谐波水平。PSCAD／EMTDC仿真表明,GIC激发的谐波取决于系统的谐波阻抗。当直流输电系统对某次谐波存在谐振点或呈现高阻抗时。可导致系统谐波明显放大,严重时会引起直流输电工程闭锁。     

考虑变压器损耗的配电网无功优化研究

针对传统配电网无功优化未考虑变压器损耗的缺陷,提出了考虑变压器损耗的配电网无功优化模型,优化措施包括电容器无功补偿、变压器有载调压等,通过差分进化算法对改进的IEEE 33节点系统进行仿真计算,研究了不同负荷水平情况下配电系统无功优化结果,并与传统无功优化结果进行对比分析。结果表明,系统轻载情况下,考虑变压器损耗对于配电网无功优化尤为必要,可使配电网无功优化方案更加合理全面。     

磁暴对中国电网的影响

通过比较2004年11月以来十几次磁暴数据与变压器中性点电流数据的相关性,证明了变压器发生的振动和噪声增大现象是磁暴在电网产生的地磁感应电流（GIC）所为,指出了磁暴对我国电网影响较大,磁暴对电网的影响已成为迫切需要研究的问题。     

A new power-conditioning system for superconducting magnetic energystorage

A power conditioning system concept for superconducting magnetic energy storage (SMES), which can independently regulate the active and reactive power of the utility network, is presented. The system is composed of ten 100 MW modules connected in parallel. Each 100 MW module consists of a tap changing transformer and a 12 pulse, force commutated power converter. This system offers a significant reduction of the system rating by reducing the reactive power demand in the converter with control of the tap changing ratio and the converter firing angle. The operational concept of this system is verified through mathematical analysis and computer simulation. The dynamic system interaction between the SMES coil and the AC network is analyzed using a simulation model with EMTP. The analysis results prove that the concept is feasible. This system can be built with commercially available components and proven technologies     

新型H6拓扑无隔离单相光伏并网逆变器研究

与带隔离变压器相比,无隔离变压器的光伏并网逆变器成本低、体积小、效率高,但无隔离光伏并网系统的漏电流将影响系统的安全运行,必须进行有效抑制,同时逆变器应具有向电网提供无功功率的能力。对此提出了一种新型的H6拓扑单相并网逆变器,该拓扑能有效抑制漏电流,且能向电网输出无功功率,采用单极性调制策略,输出电压具有三电平特性。基于对拓扑结构、工作过程及无功功率控制的详细分析,建立了Matlab/Simulink仿真模型验证理论分析的正确性,并搭建了1kW的实验平台,对理论分析和仿真结果进行了试验验证。     

有载调压变压器、电容器组和STATCOM的协调控制研究

针对变电站电压无功控制中,存在的变压器分接头和电容器组投切频繁以及电容器投切对系统电压造成一定的冲击问题,将静止同步补偿器（STATCOM）用于变电站电压/无功调节控制中,提出了离散设备优先动作,连续设备精细调节的控制策略,协调有载调压变压器分接头、电容器组与STATCOM之间的运行,在电压发生波动时,投入STATCOM实现对电压快速和平滑的调节;在正常运行时,STATCOM有足够的裕量。在修正后的IEEE-9系统中对提出的的控制策略进行仿真分析,结果表明,提出的协调控制策略能够有效地减少变压器分接头和电容器的投切次数,减小电容器投切时对系统电压造成的冲击。     

中频隔离型光伏±35kV/500kW直流变流器研究与工程应用

首先提出一种中频隔离型光伏±35 kV/500 kW直流变流器,该直流变流器由三相T型三电平并联中频逆变器模组、中频400 Hz/24脉波移相升压变压器、三相二极管整流桥以及高压滤波电路组成,该变流器具有升压比高、结构简单、成本低的优势;其次,为了实现逆变器并联模组有功、无功功率的实时均分,采用一种瞬时功率均分的功率主从控制方案;接着,提出一种基于中频变压器无功补偿的改进型LCL滤波器参数设计方法以提高变流器的效率。最后,通过Matlab/Simulink仿真以及张北国家大型风电并网系统研发（实验）中心建设的光伏发电中压直流汇集现场示范工程,对所提直流变流器的设计理念和控制方法进行验证,现场并网实测最大效率为96.33%,升压比高达88,输出电压±35 kV,仿真和实验结果证明了所提直流变流器的可行性。     

虚拟同步发电机技术控制的MMC型固态变压器

针对在大容量直流负荷和高渗透率分布式电源接入固态变压器低压侧时,高压并网接口易呈惯量低、阻尼特性差的问题,提出一种虚拟同步发电机技术控制的模块化多电平换流器（MMC）型固态变压器。首先,分析虚拟同步发电机原理并推导MMC与虚拟同步发电机的等效数学模型,并将虚拟同步发电机技术融入到输入级的控制中,使并网接口的惯性与阻尼增强,在输出端功率变化时对上级电网呈现出友好的柔性缓冲能力。其次,为提升MMC型固态变压器对上级电网的频率支撑能力,在低压直流环节配置储能装置,通过改变充放电功率主动响应一次调频。然后,通过输入级的无功控制环节,验证其具备一定的调压能力。最后建立仿真模型验证了所提控制策略的有效性与可行性。     

低压配电网不平衡和谐波问题的综合治理

针对低压配电网三相电流不平衡及谐波而导致三相电压不平衡、线损和变压器损耗增加、中性点电压偏移等问题,提出了基于晶闸管投切电容器和有源滤波器的综合治理方法,给出了利用晶闸管投切电容器进行“粗补”、有源滤波器进行“微补”的小容量综合治理装置及其拓扑结构和控制方法,并提出采用“变P法”和“限无功法”对有源滤波器进行保护。实例仿真结果表明,该综合治理方案行之有效。     

超高压有载调压变压器调节无功潮流

配合无功补偿设备的投切 ,5 0 0kV有载调压变压器可对电网的无功潮流进行调节 ,使无功潮流合理分布 ,以减少线路的损耗 ,并使电网运行可靠性提高。