一种新型单相并联型有源电力滤波器

提出一种基于谐波磁通补偿原理的单相并联型有源电力滤波器。并联变压器的一次侧绕组与谐波负载相并联,二次侧绕组与逆变器相联,通过对变压器一次侧电压方程分析可知,当采用逆变器在变压器的二次侧注入与一次侧谐波电流呈一定补偿系数的谐波电流时,变压器一次侧对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,而对基波电流呈现很大的励磁阻抗,从而输入电力系统中的谐波电流流入变压器支路。通过建立系统的数学模型进行了系统的稳定性分析及稳态误差估算。实验表明,该新型单相并联型有源电力滤波器简单可靠,并取得了较好的滤波效果。     

变压器技术问答(20)

9.18变压器特殊试验项目中的零序阻抗测量、声级测量和空载电流谐波测量是怎样进行的?(1)三相变压器零序阻抗测量计算三相对称短路电流时,可以利用变压器的短路阻抗求得,必要时应按系统短路容量将发电机和输电线路阻抗计入。但计算单相短路电流时,无论是一相与另一相之间的短路,还是一相与中性点(或地)间的短路都要按正序阻抗、负序阻抗或零序阻抗计算单相短路电流。就变压器而言,正序阻抗和负序     

单相家用电器负载瞬时谐波补偿的应用研究

将用1个PLL电路、4个乘法器、2个LPF、2个加法器实现单相电路瞬时谐波电流检测的方法应用于家用电器谐波补偿用有源电力滤波系统中,通过计算机仿真研究其控制性能,并构成了缩小变压器模型的实验系统进行实验,通过仿真及实验结果证明了单相瞬时谐波电流检测方法在实际系统中的实用性。     

基于V/v牵引变压器的高速铁路电能质量调节器

针对采用V/v牵引变压器供电的高速铁路给电网带来的电能质量问题,提出一种谐波负序调节器并进行了深入研究,包括其主电路拓扑结构和控制方法。主电路由多个单相H桥直流侧相连,构成背靠背结构,然后通过单相多绕组变压器接入牵引网。给出了调节器的控制策略,包括整流侧定直流电压控制策略和逆变侧定有功功率输出控制策略,用PSCAD/EMTDC软件对所提出的主电路拓扑结构和控制策略进行了仿真分析。仿真结果表明,所提出的主电路结构及控制方法是有效的,调节器实现了负序和谐波的综合补偿。     

一种高压大容量有源电力滤波器研究

提出一种新型的基于变压器谐波电流补偿的高压大容量有源电力滤波器。变压器采用副方多补偿绕组结构,原方绕组与谐波负载相并联,副方补偿绕组分别与逆变器相联。实时检测变压器原方绕组的谐波电流,通过逆变器产生与原方绕组谐波电流成比例的谐波补偿电流注入变压器副方多补偿绕组中。当原、副方绕组的谐波电流满足谐波电流补偿条件时,变压器原方绕组对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,而对基波电流呈现很大的励磁阻抗,从而输导高压电力系统中的谐波电流流入变压器支路。仿真结果证明了这种滤波新原理的正确性。     

基于输出阻抗建模的并网系统低次谐波预测模型

针对并网系统谐波预测问题,提出引入逆变器实际输出谐波电流建立谐波阻抗模型的方案。首先分析并网系统谐波谐振原理,对单相LCL型并网逆变器进行阻抗建模。为提高阻抗模型准确性,在分析逆变器低频特性的基础上,将单个逆变器并网谐波电流考虑到阻抗模型中,建立谐波阻抗模型,与电路模型仿真对比结果验证了模型的有效性。利用提出的谐波阻抗模型,对多逆变器并网系统进行谐波交互分析及谐波预测建模,以8个并网逆变器为例,分析谐振对并网谐波电流和公共接入点(PCC)处谐波电压的影响,谐波预测模型和电路模型对比仿真结果验证了该多逆变器谐波预测模型的有效性和准确性。     

谐波屏蔽变压器的谐波等效模型及其阻抗灵敏度分析

谐波屏蔽变压器是一种结合了变压器技术和滤波器技术的多功能变压器。为了分析系统阻抗对谐波屏蔽变压器谐波传递特性的影响,首先给出了两种谐波屏蔽变压器的拓扑结构;在忽略系统阻抗和考虑系统阻抗两种条件下,分别建立了两种谐波屏蔽变压器的谐波数学模型;并引入灵敏度函数的定义,分析了系统阻抗和滤波绕组等值阻抗对网侧谐波电流的灵敏度,分析结果表明:网侧谐波电流对系统阻抗的灵敏度很小,可忽略不计;但它对滤波绕组等值阻抗的灵敏度较大,这为谐波屏蔽变压器的阻抗设计及系统集成设计提供了重要的理论指导;最后,建立了采用两种谐波屏蔽变压器的整流系统仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

特高压交流系统三绕组自耦变压器非线性模型的研究

建立精确的自耦变压器非线性模型是对1000kV交流输电系统谐波特性进行仿真分析的基础。本文基于单相三绕组自耦变压器的电磁关系,充分考虑激磁阻抗的影响,提出了一种适用于谐波分析、易于仿真实现的单相三绕组自耦变压器的非线性模型,然后分别引入ir-u和il-u瞬时特性曲线来求解激磁阻抗,并详细介绍了曲线的数值模拟方法。结合我国晋东南-南阳-荆门1000kV特高压交流试验示范工程中的主变参数在PSCAD/EMTDC中进行了建模和仿真,证明所建立的模型能够比较准确地反映自耦变压器的饱和特性,为搭建完整的1000kV交流输电系统仿真模型和进行其谐波特性分析提供了必要条件。     

基于磁通补偿的串并联混合型电能质量控制器

为减小电力系统中谐波和无功等问题所带来的危害,提出一种基于磁通补偿的电能质量控制器.通过对电压源型逆变器的控制,实现变压器磁通可控,从而进一步控制变压器阻抗.基于这种思想,串联变压器能够对基波分量呈现近似为0的阻抗,且当系统发生过流故障时,能够调节使得基波阻抗非常大以发挥故障限流器的作用;而对谐波分量呈励磁阻抗,起到隔...     

基于诺顿等效电路的多谐波源责任划分研究

明确区分多个非线性负载对电网公共连接点(PCC)处的谐波贡献是实现多谐波源责任划分的重要问题。首先采用波动量法将单相不控整流谐波源等效为诺顿等效模型,并通过谐波电流源值与单相不控整流电路的各次谐波电流值近似相等证明了诺顿等效模型的有效性。然后搭建了含有三个谐波源的等效电路,并等效出各自的诺顿等效模型。最后利用等效阻抗计算出各非线性负载各次谐波电压值,利用电压表示的谐波责任指标因子进行多谐波源电压责任分摊。文中方法简单明了且有效,有利于实际配电网含多谐波源责任划分的工程应用。     

一种单相谐波电流检测法的研究

为了解决单相电路瞬时谐波及无功电流检测方法存在着算法复杂的问题,对单相电网电流进行了分解并提出了一种新的单相电路瞬时谐波及无功电流的检测方法,该方法较好地解决了单相电路中谐波及无功电流的实时检测问题,算法简化易于实现。文中对检测中锁相环的作用做了理论上的分析,仿真及实验结果表明基于该检测方法的单相混合式串联有源电力滤波系统能有效的抑制电网中的谐波电流。     

高性能单相变频器的研究

设计了内燃机车空调器单相电容电动机用单相变频器,该变频采用特定谐波消除方法生成ＰＷＭ开关信号,输出电压基波含量高,低次谐波含量基本为零,且调频范围宽,分析了各单元电路和升压变压器的设计方法。通过实验研究了证明该变频器输出电压稳定,能满足实际要求。     

电网谐波干扰单相工频感应炉三相电流平衡的原因分析

<正> 引言本文是本刊1984年第6期“单相工频感应炉三相平衡装置电路接法”的续文。电网中存在的谐波,主要来自晶阐管整流装置、电弧负载、变压器激磁电流、彩色电视机等非线性负载。这些装置产生谐波电流,使交流电流含有谐波电流。由于电网的阻抗使电压波形畸变,影响电网负载中一些装置正常运行。特别像易受谐波电流影响的电力     

适用于高压大容量工况的新型并联有源滤波器

提出一种基于谐波磁通补偿原理的新型并联型高压大容量有源电力滤波器.通过对带气隙的线性并联变压器的电压方程分析可知,当满足谐波磁通补偿条件时,可使变压器支路在有源滤波器投入后对谐波呈近似为0的低阻抗、对基波呈高阻抗,从而疏导电力系统中的谐波电流.新滤波器的谐波电流检测位置位于并联变压器支路上,检测电流与反馈电流共铁心.并联变压器的二次侧采用多个补偿绕组的结构以解决有源滤波器的大容量问题.仿真和实验结果证明了该方案可以取得良好的滤波效果.     

基于实测方法的变压器谐波模型建立

本文提出一种基于实测方法的变压器谐波模型建立方法,综合考虑了谐波工况对变压器短路阻抗参数、铁心非线性的影响。通过变压器的谐波短路试验,拟合出绕组在0～2450Hz范围内的阻抗频变表达式,运用串联Foster电路加以实现。通过变压器的谐波开路试验,研究谐波电压的频率、相位、峰值等因素对变压器励磁特性的影响,提出基于"最大磁链法"的励磁支路简化建模方法。利用实验室小功率变压器对该建模方法进行了验证,结果表明,所得到的模型既能表征谐波工况下绕组的频变特性,又能表征铁心的非线性特性,同时在计算变压器损耗、励磁电流时具有准确性高的特点,满足工程实际应用的需求。     

考虑牵引网谐波耦合的动车组辅助变流器启动特性分析

动车组辅助变流器运行在谐波含量较高的线路时频繁出现启动失败故障,线路试验结果表明牵引网高次谐波含量与启动失败存在相关性。为研究牵引网谐波电压对交直交型辅助变流器启动过程的影响,首先建立了车载单相变压器谐波模型,分析了牵引网谐波对车载牵引变压器辅助绕组的渗透特性。建立辅助变流器滤波电路谐波模型,对其串联谐振进行理论分析。建立单相不控桥式整流电路的数学模型,理论分析了交流侧谐波对不控整流电路的影响。对发生辅助变流器启动故障的CRH某型动车组的进行测试,对电压进行了谐波分析。根据实测数据对交直交型辅助变流器预充电过程进行仿真分析,与理论分析结果进行了对比。研究结果表明,牵引网谐波会明显渗透到车载牵引变压器辅助绕组,当滤波电路参数与牵引网谐波不匹配时,将激发滤波电路串联谐振,使滤波电容电压严重畸变,会使变流器不控整流阶段的直流侧电压升高,导致辅助变流器出现预充电启动失败故障。对深入研究谐波环境下动车组辅助变流器特性及滤波电路元件参数选取具有一定的指导意义。     

阻抗可控的并联混合型有源电力滤波器

针对高压交流电力系统,提出一种基于阻抗可控的并联混合型有源电力滤波器新原理。通过电力电子变换器的控制,使得并联变压器呈现可控的阻抗。它始终对谐波呈现近似为零的低阻抗,从而输导系统中的谐波电流,流入并联变压器支路;同时对基波呈现连续无级可调的电抗,与无源电力滤波器相结合,实时补偿系统的无功功率。为满足有源电力滤波器大容量的工程需要,并联变压器采用二次侧多补偿绕组的结构。提出一种适合该滤波原理的指令电流运算方法。仿真结果表明此滤波新方案具有良好的谐波抑制和无功功率补偿的性能。     

变压器短路阻抗在线监测的场路耦合法仿真及试验

目前变压器短路阻抗在线监测的研究主要基于电路等效的理论推导,所采用电路模型仿真无法模拟变压器发生绕组变形时磁场的变化。为了给变压器短路阻抗在线监测装置的开发提供更加精细的仿真与实际运行数据支持,设计了绕组可轴向活动的单相双绕组油浸式变压器。根据变压器的实际参数对其进行"磁场-电路"耦合法仿真,研究计算变压器正常运行与绕组发生轴向位移情况下短路阻抗的大小,并开展相应的试验对仿真结果进行验证。得到的试验结果与仿真结果一致,表明该仿真方法能够正确仿真变压器在线运行情况;并且结果显示,当绕组发生轴向位移时短路阻抗增加。     

一种三相大容量有源电力滤波器的研究

为了提高串联型有源电力滤波器的容量,提出串联变压器的二次侧多补偿绕组结构。每个补偿绕组配置一个逆变器,通过逆变器向相应的补偿绕组注入基波电流,当变压器原副边基波电流满足基波电流补偿条件时,串联变压器的一次侧对基波电流呈现很低的阻抗,而对谐波电流呈现很高的阻抗,从而迫使谐波电流流入无源滤波电路。研制了一套100 kVA的样机,实验结果证明此滤波器具有很好的滤波特性。     

一种单相电路谐波电流检测方法

为了解决单相电路瞬时谐波及无功电流检测方法存在的问题,对单相电网电流进行了分解并提出了一种新的单相电路瞬时谐波及无功电流的检测方法。对该方法进行了理论分析和Matlab仿真试验,证明该方法较好的解决了单相电路中谐波及无功电流的实时检测问题,算法简化易于实现。