谐波检测方法的研究探讨

近些年来,电力网络在谐波方面的问题日渐突出,严重地影响到了电能质量。准确测量电力系统各次谐波参数对谐波分析和抑制有着重大的意义,可以确保电力系统可靠、安全、经济地运行。因此,主要采用快速傅里叶变换(FFT)测量方法,通过MATLAB软件的编程与Simulink模块对电路的谐波进行检测仿真,直观地分析并显示整流装置的谐波特性。     

基于重复和PR复合控制的单相PWM整流器的研究

如何减少交流侧电流谐波对电网的影响,是PWM整流器控制的关键问题。针对谐波产生的主要原因,提出了基于重复和PR的复合控制策略。PR控制实现了对正弦电流的无静差跟踪,重复控制利用其内模实现了对谐波扰动的记忆和修正。并基于MATLAB对单相PWM整流器进行了仿真,对比了PR控制、重复控制和基于重复和PR复合控制三种方案的仿真和实验结果,复合控制策略使得交流侧电流谐波少、动态响应快,对电网谐波扰动有更好的抑制效果。     

中性点不接地系统电源快速切换研究

电源快速切换装置在中性点不接地的石化企业电网中应用时,因规程允许在发生单相接地故障后电网运行一段时间,一般不要求进行切换。然而实际运行中,系统发生单相接地后容易产生过电压,烧坏设备。为此,研究了石油化工企业电网中性点不接地系统发生单相接地故障时的电源快速切换问题,提出了以零序功率方向为主判据的单相接地故障快速起动组合判据,并据此研发了新型变电站电源快速切换装置。RTDS动模试验的结果表明该判据能在发生单相接地故障阶段准确地检测出故障区域,从而使得快切装置能够迅速地将负荷切换到备用电源,避免了故障扩大对负荷运行可能造成的严重影响。     

基于坐标变换的有源功率因数校正技术研究

介绍了一种用在大功率电除尘电源中的有源功率因数校正(APFC)技术,采用一种基于坐标变换的技术在电源输出端就对电流的波形畸变进行补偿,并通过数学推理得到APFC理想的控制点,可有效地抑制了注入网络的谐波电流.通过MATLAB对上述理论进行仿真,验证该技术对改善除尘电源输入电流波形畸变、提高输入功率因数的有效性.     

1000 kV皖南—浙北特高压线路零序参数测试

输电线路零序参数是电网非全相短路电流、非全相开合电流计算,接地故障点位置确定,零序保护定值计算等工作的重要基础。针对1 000 k V皖南—浙北特高压线路零序参数测试的抗干扰问题,提出了"并联电容补偿与大容量变频电源相结合"的测量方法。测试数据分析结果表明:提高试验电源容量,可提高测量信号的信噪比,有效降低邻近线路感应电压干扰的影响。采用并联电容补偿方法,可降邻近线路产生感应电流对零序阻抗参数测试的影响。工频变相量法和异频法测量结果较为接近,但与理论计算值均存在一定差异,皖南—浙北特高压线路零序参数宜采用异频法得到的测试结果。现场测试结果验证了所提出零序参数测量方法的有效性。     

特高压直流输电直流侧谐波电压测量系统

高压直流输电系统直流侧谐波电压的测量对于直流侧滤波器的设计和继电保护设备的配置具有重要意义。为此,文中以±1 100 kV直流输电系统为例,在分析其直流侧谐波电压的产生原因和谐波的特性的基础之上,研究了特高压直流输电系统直流侧谐波电压的测量方法,构建了一套直流侧谐波电压测量系统。同时,在实验室条件下,搭建了该测量系统的测试平台,对它的测量准确度和频率特性进行了验证,并研究了一套完整的数据处理算法。测试结果表明,配合该数据处理算法,直流侧谐波电压测量系统可以对50~1 200 Hz频率范围内的谐波进行准确测量,幅值误差低于0.5%,相位误差低于0.5°,并具有适应电网频率波动的能力。     

基于DSOGI-PLL的指定次谐波检测研究

针对三相电压不平衡、谐波或畸变条件下,传统锁相环不能获取准确的基波正序电压相位,提出了一种基于双二阶广义积分器锁相环(DSOGI-PLL)方法.该方法通过构造二阶广义积分器(SOGI)的90°移相系统来实现正负序分离,从而达到准确获取相位的目的.经理论分析,然后通过Simulink仿真且与传统锁相环对比的方法从而验证该锁相环方法的准确性和有效性.并将此锁相环应用于指定次谐波检测,通过多组不同旋转频率的同步d-q变换及相应反变换将指定次谐波快速准确的分离出来.     

基于微带三模谐振器的超宽带带通滤波器设计

提出一种基于微带三模谐振器的超宽带带通滤波器设计.该滤波器由一个中心加载阶跃阻抗开路枝节的三模谐振器,及两组用于抑制谐波的新型哑铃型缺陷地结构组成.使用交指型馈电方式及在馈电处的地板开槽实现超宽带需要的的强耦合,利用缺陷地结构抑制高次谐波实现良好的阻带特性.仿真结果表明,所设计的滤波器通带3 dB相对带宽达到80％(4.06～9.48 GHz),通带内插入损耗小于0.58 dB,回波损耗大24 dB,通带外10 dB阻带覆盖到30 GHz,通带两侧附近均有一个传输零点,获得了陡峭的通带边缘,较好地实现了美国联邦通信委员会(FCC)授权的超宽带通信系统的频谱使用要求.该滤波器结构简单,谐振器自身尺寸小于中心频率下0.5λg×0.5λg.最小带线和最小缝隙宽度均不小于0.1 mm,易于低成本加工,具有较高的实用价值.     

应用于非线性涡流问题的定点谐波平衡改进算法

采用基于H-B-M本构关系的定点谐波平衡法,针对含块状导体的涡流问题推导并给出了场路耦合方程的频域形式。利用微分磁阻率确定定点磁阻率的最优取值,在非线性迭代中不断更新定点磁阻率矩阵。通过构造定点磁阻率矩阵为对角阵,有效地降低计算时所需内存,提高计算效率。采用基于割线法的非线性迭代方案,提高谐波解的收敛速度。基于该方法对一维、二维非线性涡流问题进行计算和分析。基于计算结果的对比和分析,验证了改进算法的有效性与准确性。     

永磁同步电机电磁振动数值预测与分析

建立了考虑电磁力空间分布和定子等效的永磁同步电机电磁振动仿真计算模型。首先通过麦克斯韦应力张量法推导了电磁力的空间和频率特征,并考虑常见的电流谐波对电磁力频率特征的影响,之后通过有限元方法计算定子齿表面的电磁力。其次建立了考虑铁心和绕组材料各向异性的定子结构有限元模型,通过模态试验进行验证。最后将电磁力从电磁网格转移到结构网格上通过模态叠加法计算电磁振动,仿真计算结果与试验结果吻合较好,并对比了分布力与集中力两种力加载方法下的电磁振动结果。通过该文的研究发现考虑电磁力的空间分布和定子等效是电磁振动准确预测的关键因素,同时仿真与试验结果均表明开关频率附近的电流谐波对电磁振动影响显著。