A Robust Extended Complex Kalman Filter and Sliding-mode Control Based Shunt Active Power Filter

Abstract—This article presents the design of a new shunt active power filter that employs a modified robust extended complex Kalman filter approach with an exponential robust term embedded for reference current estimation together with a current controller based on the sliding-mode control concept. The robust extended complex Kalman filter exploits a new weighted exponential function to handle these grid perturbations to estimate the reference signal in shunt active power filter system. The current controller in the proposed shunt active power filter has been designed using a sliding-mode control strategy because of its ability to handle parameter uncertainties and ease in implementation. To test the effectiveness of the proposed shunt active power filter, extensive simulations were performed using MATLAB/Simulink (The MathWorks, Natick, Massachusetts, USA), and real-time studies were made using OPAL-RT (Montreal, Quebec, Canada). Results obtained from the above studies using the proposed shunt active power filter together with the different variants of Kalman filter (Kalman filter, extended Kalman filter, extended complex Kalman filter) are analyzed, and it is observed that the proposed robust extended complex Kalman filter-sliding-mode control based shunt active power filter provides accurate and improved harmonics mitigation and reactive power compensation.     

杆塔分流对大型接地网接地阻抗测量的影响分析

针对与发电厂、运行变电站接地网相连的架空避雷线、电力电缆外护套分流电流导致的接地网接地阻抗测量误差问题,提出了利用杆塔分流测量技术精确测量接地网阻抗的方法,即向接地网注入异频测试电流,由在测量点的测量设备主机实时采样、记录测试电流幅值和相角,将测试电流波形信号在测量区域无线发射。同时,在变电站出线各构架基脚处接收该信号,用柔性罗氏线圈测量各构架基脚所流过的异频电流的模值和相角,进而确定分流电流值并计算分流电流和,在测试电流中去除该分流电流和,准确计算出接地网的实际电流值及接地网接地阻抗值。该方法可提高大型接地网接地特性参数测试的准确性。     

改进型单周控制单相SAPF的研究

针对传统单周控制有源电力滤波器存在的电流直流分量问题和局部不稳定问题,提出一种改进型单相并联有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)单周控制策略。建立了单相SAPF的数学模型,在传统单周控制原理及控制方法的基础上,采用引入纹波法,用纹波电流代替网侧电流推导出新的目标控制方程,消除了电网电流直流分量且提高了系统稳定性能。在MATLAB/Simulink仿真环境下分别搭建了传统单周控制和改进的引入纹波法单周控制的单相SAPF仿真模型,结果表明,采用改进型单周控制策略具有良好的抗干扰性、稳定性和鲁棒性。最后设计并调试了一台单相SAPF的实验样机,实验结果证实了改进型单周控制策略的正确性和有效性。     

基于可控两相零式电抗分流励磁系统解决农村小水电站稳定并网方法

针对农村小型水电站发电机普遍采用双绕组电抗分流自励恒压系统,在并网运行时易产生振荡或失磁甚至失步而解列现象.给并网运行带来困难的问题,提出可控两相零式电抗分流励磁系统。研究表明,该系统较原系统各项性能大为提高,能稳定并网运行,具有改造简单、成本低、并网运行可靠、安全性好等技术优势,是一种值得推荐的新励磁品种。     

十三陵蓄能电厂变频起动分析

十三陵蓄能电厂水泵起动的主要方式为变频器起动，背靠背起动是其备用起动方式。机组变频起动过程，实际上是电动机依靠定子和转子的电磁力矩作用的同步驱动过程。发电机转子初始位置的判断是变频直动的关键。十三陵蓄能电厂采用机械转子位置传感器，在发电机的大轴上装一个齿盘，在支架上安装三个传感器探头，可随时感受到转子的实际位置；对变频器加装了谐波滤波器，使厂用电的谐波畸变率从26．9％减少至4．4％左右。通过仿真计算和现场调试运行，解决了变频器中的主变分流问题。电站自1995年底投产后，机组运行正常，起动成功率大于99％。     

高阻抗变压器漏磁场分析与磁分路应用

建立了高阻抗变压器漏磁分析的物理模型,对油箱与夹件等主要结构件的涡流损耗进行了分析,对不同磁分路方案进行了对比分析。     

一起特高压交流变电站高压并联电抗绕组温度异常分析与处理

本文中作者介绍了一起特高压交流变电站高压并联电抗器绕组温度异常事件,分析了出现该异常可能的原因,结合试验结果确定了故障原因,并给出了解决方案。     

带并联电抗器的超高压电缆-架空混合线路三相永久性故障识别方法

针对带并联电抗器的超高压电缆-架空混合线路,分析了两相或三相不同性质故障时故障相的残余电压特性,提出了基于差模电压频率测量的相间故障性质识别新判据。混合线路发生故障且两侧断路器跳开后,利用扩展Prony算法快速获取差模电压频率。发生瞬时性故障时,差模电压频率略低于工频;发生永久性故障时,差模电压频率接近于0。基于上述特征可进行瞬时性故障与永久性故障的有效识别,该方法原理简单,且易于实现。大量的EMTDC仿真验证表明,该方法能够有效可靠地实现超高压电缆-架空混合线路的永久性故障与瞬时性故障的识别,且不受过渡电阻、故障位置及电力电缆所占线路全长比例的影响。     

并联有源电力滤波器解耦控制研究综述

为解决并联型有源电力滤波器三相电流之间和有功无功电流之间的强耦合问题,以达到改善负载补偿效果的目的,总结了近年来相关学者对有源电力滤波器解耦控制的研究工作。首先,分析了并联有源电力滤波器的结构和特点。然后,从搭建模型的不同类型出发,对比分析了三相三线制、三相四线制及混合型并联有源电力滤波器的结构特点和控制方法,研究了近年来有源电力滤波器各种解耦控制方法的研究进展及相互的联系。最后,结合近年来新兴的控制方法,对有源电力滤波器解耦控制的研究做了展望。     

基于AMESim有机肥-化肥开沟施肥机仿真分析

为提高果园有机肥和化肥混合施肥机施肥的精准性,结合新疆果园的施肥作业要求,设计出一种有机肥-化肥开沟施肥一体机,对整机的结构与工作原理进行阐述,并对其液压系统进行理论与仿真分析。结果表明,当施肥机在满载工作时,有机肥输肥马达的扭矩为363.21 N·m,与理论计算结果364.2 N·m的误差为0.27%,液压缸的运动速度平均值为30.59 mm/s,满足工作需求且验证了理论计算的准确性,此外有机肥施肥马达在理论计算参数下可进行稳定工作,验证AMESim仿真模型参数设置的合理性。