交-交变频器谐波消除方法的探讨

随着电力电子技术的发展,交-交变频器的应用愈加广泛。在交-交变频器输出的电压波形中含有大量的谐波,为有效地消除谐波的不利影响,采用余弦交点法控制的交-交变频器,通过对输出电压波形的基本结构进行分析,找出谐波的内在规律,提出了谐波同步消除方法,谐波同步消除方法属于有源滤波,利用其特有的谐波分析方法控制谐波电源的输出补偿电压,补偿电压与谐波同时产生,相位相反,从而达到滤波的目的。与现有的其它方法相比,其算法简单、效果明显,更加适用于输出电压频率频繁变化的场合,即使在变频器直流输出时,也可达到明显的滤波效果。     

分频输电系统交-交变频器触发脉冲实时生成方法

分频输电是一种适用于大规模风电接入系统的新型输电方式,其核心部件为交一交变频器.当分频输电系统用于风电并网时,系统对交一交变频器提出了尽量减少谐波含量和低频侧频率可随风速变化2点要求.为了适应这一要求,文中提出一种利用多指针法实时生成交一交变频器触发脉冲的方法.该方法避免了传统余弦交点法中需要实时计算三角方程的问题,同时解决了直线近似余弦交点法中谐波偏大和离线计算时低频侧输出电压频率无法变化的问题.文中对该算法进行了详细的推导,并给出了硬件电路和程序框图.实验结果表明,该方法可在无需增加存储数据的情况下实现脉冲实时触发,且低频侧电压频率可实时变化,精度满足工程需求.该方法硬件电路简单,易于在工程中加以应用和推广,并可在分频输电系统中加以利用.     

交流励磁变速恒频发电机谐波同步消除法

目前大容量的交流励磁变速恒频水轮发电机,仍然采用晶闸管换流的交-交变频器提供励磁.由于这种交-交变频器输出电压中含有大量的谐波,导致发电机输出电压质量无法满足实际需求.本文针对采用余弦交点法控制的交-交变频器,通过对输出电压波形的基本结构进行分析,找出谐波的内在规律.并以有源滤波为基础,提出了谐波同步消除方法,与现有的各种有源滤波方法相比,其算法简单、效果明显,即使为发电机提供直流励磁时,也可以达到明显的滤波效果,从而有效提高了发电机输出的电能质量.     

基于Matlab的交-交变频同步机系统变频器性能分析

讨论基于Matlab的交-交变频器带不同负载的建模与仿真。对交-交变频器输出电压及输出电流进行了谐波特性分析,指出输出频率、输出电压比、“死区”对交-交变频器的影响。并且对该系统在不同负载情况下的运行特性进行简要分析。     

大功率变－交变频同步电动机的谐波问题分析

本文研究了由变频器非线性引起的交－交变频器供电的大功率同步电动机系统的谐波问题。重点对稳态运行条件下由定子谐波电压产生的磁势引起的阻尼绕组谐波电流、谐波损耗及脉动转矩进行了计算分析．并以一台５０００ｋＷ交－交变频大功率同步电动机为例做了实例计算．     

基于Matlab的交-交变频器性能分析

为了分析交-交变频同步机系统运行时埘电网电能质量的影响,我们针对重钢中板厂粗轧机交-交变频同步机系统的运行情况进行了一些分析研究。本文介绍了基于Matlab的交-交变频器带不同负载的建模与仿真。对交-交变频器输出电压及输出电流进行了谐波特性分析,指出了输出频率、输出电压比、“死区”对交-交变频器的影响,介绍了一种有效的零电流检测方法。并且对该系统在不同负载情况下的运行特性进行了简要分析。     

基于小电流检测的交-交实时连续变频的研究

为实现交-交变频器的实时连续变频,在深入研究了交-交变频原理、余弦交点法近似算法原理和双变量控制原理的基础上,提出了通过小电流检测来实现交-交实时连续变频的控制策略。该策略通过小电流检测来判断换流片段和换流时刻,依据余弦交点法近似算法在线计算触发时刻。为验证该控制策略的可行性,搭建了以STM32F103ZET为主控芯片的小电流检测交-交变频调速系统实验平台,并结合双变量原理、余弦交点法近似算法和小电流检测换流策略编写程序,进行实验。实验结果表明该策略有较好的控制效果。     

大功率交—交变频同步电动机的谐波问题分析

本文研究了由变频器非线性引起的交－交变频器供电的大功率同步电动机系统的谐波问题。重点对稳态运行条件下由定子谐波电压产生的磁势引起的阻尼绕组谐波电流、谐波损耗及脉动转矩进行了计算分析，并以一台５０００ｋＷ交－交变频大功率同步电动机为例做了实例计算。     

交-交变频交流励磁电机谐波的解析分析

研究交－ 交变频器供电励磁的发电、电动系统的谐波问题, 给出多种结构和工作模式交－ 交变频器输出谐波的解析表达; 根据交流励磁电机谐波正序、负序电路模型, 导出交流励磁电机空载及并网运行时电网谐波和电机谐波转矩的分析方法。通过计算实例分析和比较了几种系统的谐波特性。     

交-交变频多相同步电动机调速系统谐波转矩分析

多相同步电动机用作舰船的推进电机有着广泛的应用前景.以十二相同步电动机系统为例,从十二相交-交变频器输出谐波电压入手,分析推导了交-交变频十二相同步电动机调速系统输出谐波转矩的解析计算公式.通过一个具体算例,计算得到了其主要次谐波的频谱,结果表明,其谐波转矩近似为零.理论计算结果得到了仿真和试验的验证,仿真和试验结果均表明,交-交变频十二相同步电动机调速系统转矩谐波情况比三相系统有了很大改善.     

基于重复控制的电压源型逆变器输出电流波形控制方法

该文将重复控制和状态反馈方法用于一种混合有源电力滤波器中的电压源型逆变器的输出电流波形控制，其中状态反馈环节保证了系统的稳定性，而重复控制环节提高了输出电流波形的跟踪精度。文中详细分析了控制器的设计思路和频率特性。实验结果表明采用该方法后，可以取消逆变器输出滤波器中的电阻元件，减小运行损耗，同时显著改善滤波效果，适合于高电压大电流场合的谐波治理。     

具有谐波抑制功能的电网电能质量最优控制方法

电网运行过程中容易受谐波干扰,造成电压畸变、网损过度.为此,提出具有谐波抑制功能的电网电能质量最优控制方法,优化电网电能质量的同时有效抑制谐波干扰.采用分层控制策略,初级控制采用多目标电压无功谐波优化算法获取电压差异数据、电压不稳定性数据、网络损坏率数据、电网谐波数据优化电网电压输出,同时采用模糊PI控制器完成复合电流...     

交流微电网中考虑电压质量的DG之间谐波功率均分控制策略

在多节点微电网系统中,并联分布式电源(DG)在传统的对等控制下难以精确均分谐波功率且会对母线电压质量带来不利的影响。为此,基于两级式分层控制,提出了一种考虑电压质量的DG之间谐波功率均分控制策略。通过各DG之间的低带宽通信实现输出谐波功率信息的共享,根据获得的谐波功率信息动态重塑系统在谐波域的等效阻抗,能在提高谐波功率均分精度的同时兼顾母线电压质量。从谐波环流偏差、电压质量方面,将所提控制策略与已有的自适应虚拟谐波阻抗法进行对比分析。仿真和实验结果表明所提控制策略能够在均分谐波功率的同时,减小母线电压幅值跌落和总谐波畸变率,提高母线电压质量。     

定环宽逆变器电压滞环控制环宽-谐波畸变分析

针对单相半桥逆变电源,提出一种恒定滞环宽度的电压滞环控制方法,并通过对输出电流的检测实现开关管的零电流开通(Zero Current Switching, ZCS)。控制器通过检测负载输出电压并与电压滞环比较,当输出电压超出控制滞环、且输出电流为零时控制相应开关管开通,直至输出电压重回控制滞环带或输出电流过流时关断,进一步的,本文研究了定环宽控制下,滞环宽度与输出电压总谐波畸变率之间的关系。仿真结果表明,基于定滞环宽度的电压滞环控制方式在零电流开通状态下可良好地跟踪上参考电压滞环,且在恒定滞环宽度控制下,滞环宽度与输出电压总谐波畸变率之间呈线性关系。     

基于虚拟谐波电阻的微网同步定频电流控制法

孤岛微网同步定频电流控制法具有逆变器间功率均分效果受系统运行参数影响小,抗电压扰动能力强,实现方法简单等优势。但是,其应用于含非线性不平衡负荷的微网时存在电压畸变及不平衡问题。为此,文中提出基于虚拟谐波电阻的同步定频电流控制法,通过引入虚拟谐波电阻,降低逆变器低次谐波频域的输出阻抗,抑制电压畸变及电压不平衡。同时,在并联逆变器间实现谐波电流的合理均分。建立逆变器的输出阻抗模型,依据模型分析发现虚拟谐波电阻会引起谐振并放大高次电压谐波,为此采用有源阻尼控制抑制谐振产生。仿真及实验结果表明所提控制方法可以有效的改善电压波形质量并实现逆变器间谐波电流的合理均分。     

基于PAM+PWM级联多电平逆变器的SVG的研究

为了使级联SVG降低开关损耗、减小谐波含量,提出了PAM(Pulse Amplitude Modulation)+PWM(Pulse Width Modulation)调制策略。四个H桥级联构成PAM单元,各H桥都工作于基频开关频率下,开关损耗较低。第五个H桥构成PWM单元,PWM单元对PAM单元输出阶梯波中的谐波分量进行补偿,极大地降低了电压电流畸变率,提高装置输出电流的质量。PAM单元直流侧采用脉冲轮换策略,有效地抑制了直流侧电压的不平衡。PWM单元采用电流直接控制策略,响应速度快,控制精度高。最后在Matlab/Simulink中建立级联SVG仿真模型,验证了所提方法的有效性。     

三相SPWM逆变器的谐波分析及其抑制策略

对三相电压型SPWM逆变器输出电压和电流谐波及其产生规律进行了讨论,并提出了一种新的易于工程实现的谐波抑制策略,该方法通过正确选择载波频率和在正弦调制波上叠加-个三次波使之成为鞍形波,产生相应的SPWM波形来控制逆变器开关器件的通断从而改善输出波形.数学分析表明有利于降低输出电压THD(波形畸变系数)、改善谐波电流损耗和转矩特性,仿真结果证明了这些措施的有效性和实用性.     

孤岛微电网电流同步U-I下垂控制方法

采用电压-电流(U-I)下垂控制的孤岛微电网系统始终运行于工频频率,避免了传统下垂控制存在的频率偏差及频率越限问题,但电源间易产生环流,功率分配精度差。为此,提出电流同步U-I下垂控制方法,该方法由电流同步控制及U-I幅值下垂控制两部分构成。前者通过调节输出电压相角使各电源输出电流相角一致,以抑制电源间环流;后者依据输出电流的幅值调节输出电压的幅值,使各电源出力依据自身容量分配。在此基础上,建立双端系统的小信号模型,分析电流同步控制环路中控制参数对系统稳定性的影响,为参数设计提供依据。仿真及实验结果表明,相比U-I下垂控制,所提方法的系统环流减小50%以上,电压畸变率改善近10%,电源间功率分配精度及系统电能质量均得到明显提升。     

基于三相四桥臂逆变器的APF预测控制方法的研究

为解决三相四线制不对称电网系统中的谐波污染问题,提出了一种应用于三相四桥臂有源电力滤波器(APF)的控制方法。该方法在T采样时刻预测出T+1时刻的网侧电压和逆变器输出电流值,并根据建立的系统数学模型计算出T+1时刻的参考电压值,然后利用三维电压空间矢量调制得出主电路的控制信号,驱动主电路输出补偿电流以达到消除谐波的目的。此方法能有效降低采样、计算环节带来的延时,具有直流电压利用率高,系统动态响应好的优点。仿真实验证明了该方法的可行性。     

基于变压器延边三角形接法的36脉波整流系统研究

在大功率整流领域,通常采用多脉波整流技术来降低整流系统谐波含量,提高功率因数。提出了一种基于移相变压器延边三角形接法的36脉波整流系统结构,分析了整流系统的工作原理、系统网侧输入电流特性及直流输出电压特性,给出了移相变压器绕组参数计算方法,并推导了平衡电抗器选择条件。利用MATLAB/Simulink建立了36脉波整流系统模型,对理论分析进行了仿真验证,观测了传统6脉波整流系统和36脉波整流系统的输出电压波形及网侧电流谐波含量。对比了不同程度电网不平衡情况下,36脉波整流系统与传统6脉波整流系统输出电压波形、网侧电压总谐波含量(THD)和电流谐波含量。实验结果表明,36脉波整流系统整流电压波形和网侧电流谐波含量与理论分析一致,能够有效降低网侧电流谐波含量和输出电压脉动,且具有较好的抵抗电网不平衡的能力,较6脉波整流系统有很大的优越性。