大功率直流电源直流侧谐波问题分析与研究

以24脉波整流电路为研究对象,利用Matlab/Simulink建立模型对其进行仿真,并对其输出波形中的谐波分量进行了分析计算。同时利用FFT分析,将其与12脉波、48脉波中的谐波分量进行了对比,得到了脉波数与谐波含量成反比这一结论,为多脉波整流技术的发展提供了理论依据。     

基于自耦变压器的18脉波整流系统分析及Matlab仿真

针对三相大功率整流技术存在谐波含量多、功率因数不高等问题,为减少谐波电流对电网的干扰,解决高频脉宽调制（Pulse-Width Modulation,PWM）整流成本高、开关损耗大、效率不高的问题,首先分析多脉波整流器的移相变压器结构和绕组连接方式,结果表明自耦变压器具有理想的输入特性指标,等效视在功率大大小于变压器输出功率,可减小变压器体积并降低价格;然后分析基于自耦变压器移相方式的18脉波整流系统的工作原理及特性,并利用Matlab/Simulink对设计的电路结构进行仿真验证,结果表明该自耦变压器等效视在功率仅为输出功率的16%,网侧输入电流中仅含18k±1次特征谐波,比12脉波整流波形质量得到进一步提高.     

一种新型24脉波整流电路的设计及仿真

三相大功率整流技术已经广泛用于电机拖动、大功率AC-DC电源变换中,但存在谐波含量多、功率因数不高等问题.随着对绿色电源的呼声日益高涨,减少谐波电流对电网的干扰显得越来越重要.采用一种新型的24脉波整流方法来抑制谐波,改善波形质量.分别从自耦变压器的结构,输入电流,自耦变压器的等效容量三个方面,对采用自耦变压器移相的24脉波整流电路进行了全面的分析,得出自耦变压器具有理想的输入特性指标,伏安容量远小于变压器输出功率,可减小了变压器的体积和价格.最后利用MATLAB/SIMULINK建模,仿真结果验证了该整流器的有效性.     

一种三相不控整流电路APFC校正方法

为提高三相不控整流电路的功率因数,降低输入电流的谐波含量,稳定输出电压,提出了一种三相不控整流电路的APFC校正方法。首先采用三相六开关Boost APFC整流电路消除相间相互耦合;然后用带前馈的平均电流数字控制方法控制PWM整流电路,前馈环节为PWM比较器提供主要占空比信号,电流环则在主要占空比信号附近调节小的高频动态信号,负担较轻且响应快;最后调整采样时刻及PI调节器参数实现APFC校正。仿真实验表明,带前馈的平均电流数字控制方法控制的三相六开关Boost APFC整流电路功率因数接近于1,谐波含量较低且直流侧输出电压稳定波动很小。     

基于解耦锁相的风电逆变并网控制系统仿真

采取双同步坐标系解耦锁相的方法,检测出不平衡电网电压中的正序分量和负序分量,并利用坐标变换的数学手段建立包括网侧PWM 逆变控制、电压锁相环在内的直驱式风力发电的网侧数学模型,提出电流解耦控制策略,同时结合矢量脉宽调制方法( SVPWM) 对交流侧输出电流实施有效控制。使其能独立控制输出电流的有功分量和无功分量,并使输出电流波形为正弦波且与电网电压同频率同相位,从而减少了对电网电压的谐波污染,并消除电压不平衡的影响,实现三相电网电压幅值不平衡时输出电流与电网电压的精确锁相。还利用MATLAB/Simulink 软件平台搭建了系统的仿真模型,在电网电压平衡和不平衡时分别进行仿真,仿真结果证明控制系统的可行性与有效性,提高了风力发电并网的可靠性。     

航空自耦变压整流装置仿真模型的研究

研究24脉波航空自耦变压整流装置(ATRU)合理优化问题。针对传统24脉波整流变压器重量大、电路效率低,三角形连接自耦变压器绕组接法复杂、电路实现困难的缺点,为解决上述问题,研究一种关于星形连接自耦变压器的24脉波AT-RU。分析了电路的结构和原理,并推导出网侧输入电流谐波幅值表达式。利用Saber软件建立了ATRU的仿真模型,经实验证明,仿真结果和理论分析结果完全吻合。证实了改进星形连接自耦变压器的24脉波整流电路的合理性、可行性。     

风电电网侧变流器在不平衡电压条件下的控制研究

为了提高采用LCL滤波的电网侧变流器在电网电压不平衡情况下的工作性能,文章对变流器在上述条件下的数学模型进行了理论分析,给出了基于LCL滤波器的不平衡电流指令算法,并提出了在同步旋转dq坐标系下采用PI调节器和重复控制器并联结构的电流复合控制方案。文章提出的电流控制策略可有效减少电网电流中的低次谐波含量,并提高直流电压...     

整流电路的谐波分析及单级功率因数校正

介绍了整流电路中功率因数的计算方法,重点分析了三相整流电路中谐波电流对功率因数的影响。通过实验结果表明,单级功率因数校正装置可以实现较高的功率因数、较低的总谐波畸变,而且输出电压纹波小。     

两种高功率因数开关电源设计的比较

针对传统开关电源因输入电路采用不可控二极管或相控晶闸管整流而存在输入电流谐波含量大、功率因数低的问题,提出了两种高功率因数开关电源的设计方案,分析了采用APFC技术和PWM整流技术来提高开关电源功率因数的原理,并采用Matlab7.6仿真软件对单相全桥电压型PWM整流电路和APFC电路进行了仿真。仿真结果表明,基于PWM整流技术的开关电源能更好地实现高功率因数,减少谐波电流。     

基于滞环电流控制的模块化多电平脉冲整流器及其仿真

本文介绍了一种全新的模块化三电平整流电路拓扑结构，这种三电平整流电路由两个串联的全桥整流臂组成，可以被高度模块化地做成多电平整流器，作者对其中的三电平整流电路的工作状态进行了详尽的分析。仿真结果验证滞环电流控制法可以减小整流器输入电流的谐波畸变并实现输出端两个串联电容器的电压平衡。     

基于虚拟仪器和组态软件的船舶电能质量监控系统

船舶电力系统是一个独立的、完整的小型电力系统,对电能质量要求较高。为了实时监测船舶电网电能质量,基于虚拟仪器和组态软件开发一套电能质量监控系统。该系统采用DSP实时采集电能质量数据,数据分析和处理由LABVIEW软件完成,实现电压偏差、频率偏差、谐波、三相不平衡、电压波动等电能质量指标的计算和分析,最后,将电能质量关键数据通过OPC传送给船舶能量管理集控中心,对船舶电力系统进行统一能量管理提供数据支持。     

感应滤波12脉波整流系统谐波抑制仿真研究

传统12脉波工业整流系统仍会产生大量谐波和无功,研究了一种基于感应滤波技术的新型12脉波工业整流系统,通过仿真分析研究其在谐波抑制方面的优越性.在阐述了感应滤波技术滤波机理的基础上,利用MATLAB/Simulink中电力系统仿真模块(PSB)工具,建立感应型换流变压器及其滤波单元构建的新型12脉波工业整流系统仿真模型...     

基于6RA70整流装置的12脉动串联整流技术及其应用

文章介绍了采用西门子SIMOREG DC-MASTER 6RA70整流装置实现12脉动串联整流技术、进而实现提升机直流调速控制的方法,并给出了12脉动串联整流驱动参数的设置。该12脉动串联整流技术已应用于南屯煤矿的提升机直流调速控制系统中。应用结果表明:该技术克服了12脉动并联驱动为满足故障状态下安全提升而增大容量的弊端,实现了提升机不同工况下的安全可靠运行;基本消除了6脉动整流产生的5次、7次谐波,降低了对电网的干扰,减少了对通信和控制回路的干扰,以及对PLG等精密电子器件的误动作和损坏。     

不平衡电网电压下双馈风力发电系统强励控制

针对电网电压不平衡造成的双馈风力发电机(DFIG)定子有功和无功功率振荡、电磁转矩脉动、定、转子电流不平衡等问题,提出了一种双馈风力发电系统转子侧变换器强励控制方案。推导了不平衡电网电压下DFIG定子有功、无功功率的二次谐波分量在同步旋转坐标系中的表达式,并以此为依据设计了电压强励补偿环。分析了有功、无功功率,电磁转矩及定、转子电流二次谐波分量之间的关系,采用单一强励补偿控制器对不同控制目标进行切换强励控制。对1.5MWDFIG系统的控制特性研究验证了所提控制策略的可行性和优越性。     

基于LABVIEW的电能质量在线监测和分析

本文讨论了国家标准规定的电能质量参数的计算方法,并利用LabVIEW创建了频率、谐波、三相不平衡度的测量和数据分析程序,同时采用DataSocket技术进行网络通信。设计出了基于LABVIEW的电能质量在线监测和分析系统,该系统提高了在线监测的灵活性和参数的精度并能及时记录相关的电压事件,能够长时间稳定工作,具有一定的实用价值。     

基于EEMD-ICA与SVD的电网谐波检测方法研究

论文将EEMD-ICA技术与SVD相结合,提出基于EEMD-SVD-ICA算法的单通道电网电压谐波分离方法,与现有单通道谐波分离方法相比具有无需源信号先验信息,可分离非平稳信号谐波,算法简单等优点。EEMD方法将单通道信号分解为多路互相正交的本征模态函数分量(IMFs),然后采用SVD代替PCA方法进行数据降维,再运用基于负熵的固定点独立成分分析(FastICA)方法提取IMFs独立分量,实现单通道电网电压谐波分离。对模拟信号进行谐波分离,验证所提方法在该领域的应用的可行性,仿真结果表明论文所提方法不仅能够分离电网电压的谐波,并且对频率小于50Hz的间谐波也有很好的分离效果。     

Power quality improvement of solar power plants in grid connected system using novel Resilient Direct Unbalanced Control (RDUC) technique

Distributed Generation systems (DGs) using solar power is one of the new trends in power generation. These distributed generating units are integrated to form a micro grid to serve the loads among the locality, which is in connection with the utility grid for power transmission. The elimination of the harmonics in the grid and the usage of solar energy resources in the power electronics applications become famous worldwide. In this work, a Resilient Direct Unbalanced Control (RDUC) algorithm is used to improve the performance of the controller by achieving optimal numerical parameters for photovoltaic power generation - Unified Power Quality Conditioner (PV-UPQC). Then the voltage sag, swell and elimination of current harmonics are used to study the effects of proposed RDUC algorithm for photovoltaic feed UPQC system. According to the evaluations, the proposed unified power quality conditioner eliminates both the supply current distortion caused by a non-linear load and the load voltage distortion introduced after adding fifth and seventh harmonics to the Alternating Current (AC) mains voltage. To validate the simulation results of Resilient Direct Unbalanced Control scheme, tests are performed under various operating conditions. Test results show the satisfactory behavior under steady state, and dynamic conditions such as load unbalance, insolation variation, voltage sag and swell. Finally, Total Harmonic Distortions (THDs) of proposed optimization-based grid current and grid voltages found within limits of the IEEE standard.     

Optimization of harmonics with active power filter based on ADALINE neural network

Mostly the power quality issues in the distribution line system happen due to the presence of harmonics. Especially, the nonlinear loads such as power electronic converters, high-speed semi-conducting switches, and solid state drives were the major causes for harmonics in distorted power system signals. Moreover, the estimation of magnitude and the phase of this harmful harmonic interference are necessary. By taking in to consideration of all the above factors, this paper develops an efficient technique for harmonic estimation and detection of the renewable wind energy resources and elimination of these harmonics will also be done accordingly for getting desired output from wind energy. 8 bit inputs (4 + 4) are collected and used to generate the intended input set for ANN training. The proposed work develops an Adaptive Linear Neural Network (ADALINE) for the estimation of harmonics which is the novelty of this work. For making the harmonics content more negligible and to enhance the load power quality, an Active Power Filter (APF) is used. The novel control design is developed with a Pulse Width Modulation (PWM) control. In addition, feed forward networks (trained by back propagation algorithm) works like a hysteresis band comparator. An APF control design is developed with ADALINE network in which the load and current along with voltage will be analyzed and then the controller will be calculating the control signal by considering the reference compensation current. Afterwards, the power system is injected with compensating current. The simulation is carried out with Matlab-Simulink laboratory prototype is developed with Xilinux 3E Spartan FPGA board to verify the proposed control designs. The proposed work is compared with exiting method comprising Shunt Active Power Filters (SAPF) with ADALINE for the performance perspectives. This method was found to be effective in terms of many parameters such as load voltage, load current, voltage, reactive power, real power and especially THD value than those of the existing works which are considered.     

基于能量流动双PWM协调控制

基于双PWM结构,根据系统能量流动分析系统在能量平衡状态和能量不平衡状态下系统各部分间的能量关系,并建立双PWM结构能量数学模型;针对系统输出能量与消耗能量不平衡时造成的直流母线电压波动以及输出功率不匹配的问题,建立关于直流母线电压以及网侧电流d轴分量的约束条件,保证系统能量能够平滑变化;采用约束条件对整流器电压外环以及功率内环进行修正,用以实现整流侧输出能量与逆变侧消耗能量的快速平衡,达到双PWM结构间协调控制的目的;根据仿真结果表明,系统在电机功率突变时,能够实现能量的快速平衡,并且能够减少直流母线电压波动,减少网侧谐波分量和直流侧电容。