移相型零序滤波器的仿真与实验

为了消除不平衡和非线性负载在配电系统中性线上引起的零序电流,提出了一种利用曲折移相电抗器与阻零器相结合的零序谐波电流治理方案。通过对各种运行方式下的仿真和实验表明,曲折移相电抗器和阻零器的结合能在各种系统状况下有效滤除零序谐波电流。其结构简单,不受系统参数的影响,滤波效果明显,能显著改善电能质量,提高负荷的供电可靠性。     

基于数学模型的低压配电系统节电器的研究与应用

本文基于多绕组磁链耦合的原理,建立了一种低压配电系统节电器的数学模型,重点分析了零序等值电路的特性,说明其既可滤除负载的零序基波和谐波电流,又可避免因电源侧电压的零序分量产生较大的零序电流。Matlab仿真方法验证了理论分析的正确性。低压配电系统节电器使电源和负载之间构成了零序低阻旁路,将负荷产生的基波不平衡、三倍频高次谐波电流等零序电流导入,达到了滤波节电的效果。低压配电系统节电器具有滤除谐波、平衡三相不平衡负载,提高电能质量的作用。     

抑制零序三次谐波电流方法研究

低压配电系统中非线性用电设备所产生的零序三次谐波会在中性线上叠加,使电流增大,可能对系统产生危害.该文对各种三次谐波抑制方式,特别是曲折接线变压器方式进行分析和仿真研究,给出这几种滤波方式的滤波效果,并给出曲折变压器的选取原则和基本参数的确定方法.对该方式抑制三次谐波的效果与变压器短路阻抗变化、三相电压不平衡及谐波不平衡之间的关系进行分析,得到当变压器短路阻抗增大,三相电压不平衡度及零序三次谐波不平衡过大时,此方式抑制谐波的效果变差的结果.指出应用曲折接线变压器抑制零序谐波的若干适用场合.     

曲折接线变压器抑制零序三次谐波电流方法研究

低压配电系统中非线性用电设备所产生的零序3次谐波会在中性线上叠加,使电流增大,可能对系统产生危害。本文对采用曲折接线变压器抑制3次谐波的方式进行了详细的分析和仿真研究。给出了曲折变压器的额定电压和容量选取原则以及参数的确定方法。对该方式抑制3次谐波的效果与变压器短路感抗变化、三相电压不平衡以及谐波不平衡之间的关系进行了分析,得到了当变压器短路感抗增大,三相电压不平衡度以及零序3次谐波不平衡过大时,此方式抑制谐波的效果变差的结论。给出了应用曲折接线变压器抑制零序谐波的若干适用场合。     

相间耦合电抗器的移相机理及其应用

研究了一种具有特殊结构的相间耦合电抗器,它可以迫使其输出电流产生一定角度的相移.对相间耦合电抗器的移相机理进行了深入研究,确定了针对特定移相角的电杭器的绕组匝数,并推导出了移相电抗器的输出电压和等效输入阻抗的表达式.对相间耦合电杭器在多脉动整流系统中的应用进行了介绍,指出通过选择合适的移相角可用于构成多脉动的整流系统,...     

可控电抗器在西北750 kV系统中的应用

研究了采用超高压可控电抗器解决750 kV电网的无功和电压控制问题。分析可控电抗器结构原理及特性后推荐采用低谐波、无相间电磁耦合的三相可控电抗器接线方式;对西北750 kV系统一、二期工程电网结构,在夏大方式下应用普通电抗器与可控电抗器调压和限压的数值分析和仿真计算表明,可控电抗器配合合闸电阻可限制合空线过电压在<1 .25倍,且电压控制功能优越,可大大改善系统无功潮流调节能力,减小电网损耗。     

一种基于相间耦合的无源谐波过滤方法

针对当前谐波过滤方法存在的问题,提出了一种基于相间耦合的新型无源滤波方法,即通过在正弦交流电源与负载间串联具有电磁耦合的电抗器来进行谐波过滤.实验结果表明:该方法不需要复杂的控制就可对谐波电流具有较好的抑制性能,结构简单、经济可靠,可适用于大功率场合应用.     

基于可控电抗器的自动多调谐滤波器仿真研究

利用单条LC串联支路抑制多次谐波是构成一种新的调谐滤波器的设想,是通过调节可控电抗器补偿绕组中的谐波磁通电流,连续调节电抗器在不同谐波频率下的电感量,达到消除失谐和抑制多次谐波的目的.在Ansoft中建立了可控电抗器有限元仿真模型,分析了电抗器的工作特性;并且应用Matlab Simulink建立了自动调谐滤波器滤波实验的仿真模型,验证了滤波器的补偿调谐性能和多调谐滤波作用.同时分析也表明,滤除低次谐波比滤除高次谐波需增加更大的谐波控制电流.因此在设计这种单支路多调谐滤波器的可控电抗器主电抗时,应以滤除最低频率的电感量为主电感设计值,实际能考虑的支路数也不宜太多.     

基于变感式电抗器的矢量控制系统谐波抑制技术研究

本文提出了一种基于变感式电抗器的变频电机谐波抑制的方法。首先,搭建了协同仿真模型,实现了变频调速系统,解决了矢量控制下场路耦合的问题。其次,对可控电抗器、矢量控制策略和谐波抑制方案进行了设计。定子电流谐波的检测是由瞬时无功功率法完成,负载转矩变化以后系统根据检测到的谐波信息匹配一个合适的电抗率来滤除某次及抑制其以上次数谐波。最后,对系统进行了仿真和实验研究。仿真和实验结果表明基于变感式电抗器的谐波抑制方法对于变频电机谐波抑制具有良好的效果。     

Zig-zag变压器的建模与应用

在低压配电网中零序性谐波日益严重的情况下,曲折接线(Zig-zag)变压器为抑制零序性谐波提供了一种比较新颖的方法。针对配电系统中所存在的零序性电流,首先在理论分析的基础上,建立了Zig-zag变压器的分析模型,并针对三相不平衡负载和三相不平衡电源及作为整流变压器应用这3种情况进行了仿真分析,通过分析可以知道Zig-zag变压器在三相不对称运行时可以相互补偿铁芯的磁通量,最大限度地控制各相感应电动势的一致性,从而保持三相平衡,降低零线电流。     

耦合电抗器在并联型三相并网逆变器中的应用

为提高三相并网逆变器的功率等级,提出一种由耦合电抗器组成的新型并联型三相并网逆变器,通过对耦合电抗器去耦得出并联型逆变器的等效电路,并分别在三相静止坐标系和同步旋转坐标系下建立平均模型,阐明耦合电抗器抑制零序环流的根本机理,即耦合电抗器可以增大零序环流阻抗。根据所得平均模型设计电流解耦控制策略,抑制了零序环流,解决了零序环流引起的不均流、波形畸变问题,提高了系统的可靠性和效率。最后,对一组1.5 MW并联型三相并网逆变器进行了仿真验证,结果证明了上述分析及控制策略的正确性。     

谐波补偿装置中晶闸管击穿事故分析及处理

我公司33kV电弧炉配套谐波动态补偿装置SVC采用晶闸管控制线性电抗器电流的结构形式，系统一次接线如图1所示。装置能有效提高接入点的功率因数，滤除电炉冶炼时所产生的大部分谐波，维持系统电压稳定，对改善电网的供电质量起到了良好的作用。然而投运之初，却多次出现晶闸管击穿所引起的跳闸事故，影响了正常生产。     

谐波治理装置在配网中的仿真与应用

城市低压电网受非线性负荷产生的谐波影响,其无功补偿装置使用率较低。根据低压小用户谐波和无功治理的要求,研制能够滤除低压系统3次零序谐波电流和滤除5、7次谐波的实用装置,降低谐波滤波器的成本,为改善低压配电系统电能质量和节能降耗提供相关技术储备和解决办法。     

新型低谐波直流可控电抗器

直流可控电抗器是无功补偿的重要装置,但其本身由于磁化曲线的非线性特性会产生大量谐波.为改善其性能,提出了一种基于电流型有源滤波器的低谐波直流可控电抗器,其基本结构是在传统的直流可控电抗器的交流侧增加谐波补偿绕组.电流型有源滤波器检测出可控电抗器输入电流中的谐波分量,并产生与此谐波电流大小相等方向相反的补偿电流,通过补偿绕组耦合到可控电抗器的输入电流中,从而使输入电流接近正弦.文中讨论了这种低谐波直流可控电抗器的结构、工作原理及控制原理,并通过仿真分析进行了验证.     

网络接线简化存在的问题及其对主变中性点电抗器选择的影响分析

目前,针对电力系统短路电流仿真计算中将负荷挂在某一较高的电压等级上,研究网络只保留2～3级电压的网络接线,网络接线的简化势必造成零序通路不完整的情况.本文首先分析了简化零序通路后存在的问题;其次分析了简化零序通路后对主变中性点电抗器选择的影响.算例分析表明,对于单相接地短路电流濒临超标且急需精确计算的节点,不完整的零序通路会给规划电网单相接地短路电流计算结果、500 kV主变中性点接地小电抗的选值等带来一些不确定性因素.因此,有必要对这些节点的下级网络完善1～2级电压的网络接线,使得母线单相接地短路电流计算结果更加精确.     

基于双滞环电流控制4桥臂静止无功发生器的研究

为了使静止无功发生器除了无功补偿以外,还具有消除谐波、零序和负序等有害电流的功能,对采用直接电流控制方法的静止无功发生器进行研究.选择4桥臂变流器作为静止无功发生器的主电路;建立了4桥臂静止无功发生器数学模型;改进了基于αβO坐标系的双滞环电流控制方法;对此静止无功发生器方案进行了仿真研究,结果表明该静止无功发生器能够补偿不平衡系统的无功功率,同时能够有效地滤除系统中的谐波、负序和零序等有害电流.     

并联电力电容器的配置及实际应用分析

由于系统谐波的存在,目前静止电容器补偿装置大多采用选取串联电抗器来限制电容器可能出现的过电流。就电容器、串联电抗器的参数选取及整个补偿装置的接线方式进行了原理分析,提出了合理的参数选型方法及正确的接线方式,以确保整个补偿系统的安全可靠运行。     

涌流引起的变压器三角形侧不平衡三次谐波影响及抑制方法

稳态情况下,一般认为三次谐波具有零序分量特征,无法耦合至主变压器三角形侧设备,但经现场试验所得结论可知,和应涌流造成的不平衡三次谐波却可以流入主变压器低压侧,并与低压侧电容器组构成回路,有可能使电容器及避雷器损坏。系统稳态运行时,三次谐波仅仅存在零序分量;而和应涌流中的三次谐波电压、电流并不完全对称,存在三次谐波的正、负、零序分量,故涌流时的三次谐波的正序、负序分量能流出变压器的三角形侧,流入电容器组和负荷。同时,如果并联电容器组的电抗率为6%,则存在三次谐波串联谐振点,这是导致三次谐波进一步放大的原因。文中通过理论及仿真分析,论述了上述观点的正确性,并通过计算,设计出一种配置混合串联电抗器的并联电容器组。动模试验证明,配置混合串联电抗器的并联电容器组可以大大抑制系统侧及电容器支路中的三次及五次谐波,较配置统一串联电抗器的并联电容器组具有较大优势。     

负荷电流下并联电抗器差动误动现象及解决措施

针对并联电抗器差动保护在空投电抗器时的误动实例,对电流互感器(CT)在负荷电流下的饱和现象进行了分析和论述.指出大故障电流并不是CT发生饱和的必要条件,在非周期分量的作用下,正常负荷也可能导致CT饱和.分析了CT 饱和的原因,指出在空投电抗器时,如果负荷电流中含有非常大的衰减直流分量,CT也会发生饱和现象.阐明了这种情况与大电流引起的CT饱和现象的不同特点,即这种饱和现象具有持续时间长,波形畸变不明显,谐波含量小,产生差流的主要原因是相位发生了偏移等特点.同时指出了这种现象对电抗器的分相电流差动和零序电流差动均有非常不利的影响,差动保护应该采取措施防止发生误动,提出了电抗器分相电流差动解决方案和电抗器零序电流差动解决方案.     

功率方向继电器的正确选型

分析电力系统中正方向发生各种短路故障时,相间(或零序)功率方向继电器感受电压U_j和电流I_i之间的夹角ψ_j的变化范围。将相间功率方向继电器和零序功率方向继电器互换使用后,无论采用何种接线方法,或改变接入继电器电流线圈的电流I_j和变化电压线圈电压U_j,都存在着正方向故障拒动或灵敏度大为下降及反方向误动的问题。得出相间功率方向继电器和零序功率方向继电器绝不能互换使用。供设计、安装调试、运行维护等部门参考。