电气化铁道负序、谐波及无功电流实时检测

电气化铁道牵引机车的单相非线性,导致供电系统含有大量负序、谐波及无功电流。基于有源滤波器补偿的电气化铁道牵引供电系统,关键是补偿电流的检测。检测方法影响补偿的内容及结果的精确性及实时性。根据瞬时无功功率理论,提出一种能综合补偿电气化铁道牵引供电系统负序、谐波和无功电流的检测方法。该方法通过无延时的两相虚拟,不存在相序延迟,能检测出系统中含有的谐波及无功电流,通过平衡变换原理,能检测出负序电流。同时该检测方法的应用不受平衡变压器限制。通过综合补偿理论分析和仿真结果证明,该检测方法具有实时性好、检测精度高的特点。     

一种高性能的谐波检测数字低通滤波器

谐波检测的准确性和实时性是影响有源电力滤波器的重要因素.文中采用指数平均低通滤波器,并利用级联技术,解决了数字信号处理器有限字长与谐波提取的准确性和实时性之间的矛盾.将其用于串联混合型有源电力滤波器中,实现了高性能的谐波检测.实验结果证明了所提出的理论的正确性.     

单相有源滤波器测控装置的设计

介绍了单相有源滤波器(APF)的检测和控制系统.主要介绍了硬件电路的结构和软件流程,采用鉴相法实现了对谐波和无功的检测,用滞环控制方法控制开关动作,对CAN通信在整个系统中的应用也做了阐述.实验结果表明,用DSP28335作为核心处理器对有源滤波器控制满足了实时性好和精确性高的要求,滤波效果良好.     

有源滤波器中谐波电流自适应预测方法研究

准确、实时地检测出电网电流中的谐波成分是保证有源电力滤波器具备良好工作性能的关键.本文提出一种改进型的基于自适应滤波器的谐波电流预测方法,利用最小均方算法(LMS)对所需检测信号进行预测,通过该方法和基于瞬时无功功率理论方法相结合,可以解决谐波检测中存在的检测精度和检测实时性之间的矛盾.仿真结果证明了该谐波检测方法的有效性.     

基于求导法的dq变换结合形态学滤波的电压暂降检测方法

电压暂降是电力系统中频繁出现的严重电能质量问题,而传统的电压暂降检测方法在实时性和精确性上仍有不足,对此提出一种基于形态学滤波器和求导法αβ-dq变换的单相电压暂降快速检测方法。详细分析了基于求导的αβ-dq变换法检测原理,通过比较不同结构元素的形态滤波器的性能,选取合适的结构元素的形态滤波器滤除系统谐波和噪声,提高算法的精确性。使用软件仿真分析,并通过使用该方法分析实验室搭建的模拟电压暂降模型采集到的数据,进一步对该方法进行验证,结果表明该方法可以快速、准确地检测出电压暂降的幅值、持续时间和相位变化。     

一种无滤波器的谐波电流检测新方法

采用有源电力滤波器是当前谐波抑制的-个重要趋势.其关键技术之一是实时准确地检测谐波电流.但目前的检测方法大都使用了滤波器,检测的动态性能差.本文对目前应用比较成熟的单相电路有功电流分离法和三相电路ip-iq法进行改进,省去了滤波器,提出了一种无滤波器的谐波电流实时检测新方法.理论分析和仿真验证表明,该方法算法简单,易于实现,并且大大缩减了延时,提高了检测方法的实时性.     

基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测改进方法及其数字低通滤波器的优化设计

针对有源滤波器实际工程的需要,提出一种基于瞬时无功功率理论的改进ip-iq谐波和基波无功电流检测方法,可简化复杂的数学变换,能直接应用于三相三线制、三相四线制和单相系统谐波和基波无功电流的检测.并综合考虑FIR滤波器与IIR滤波器的优缺点,进一步提出均值滤波器与Elliptic滤波器串联滤波的二级滤波新方法.仿真结果表明该方法检测实时性好、精度高、易实现,具有实用价值.     

基于改进SOGIQ PLL与卡尔曼滤波的APF谐波检测方法研究

谐波污染的有效治理是电能质量控制的关键。基于有源电力滤波器可实现对谐波的跟踪及补偿的优点,电网中常采用有源电力滤波器实现谐波的治理,但有源电力滤波器谐波检测应用的传统ip-iq法存在检测精度低、速度慢的问题。正基于此,该文提出了一种融合二阶广义积分正交锁相环和卡尔曼滤波器的新型ip-iq谐波检测方法。以改进型二阶广义积分正交锁相环,提高相角检测准确度;以卡尔曼滤波器提升滤波跟踪实时性。通过理论推导结合仿真分析,结果表明该方法能实现谐波的有效补偿,从而提升谐波检测准确性。     

基于超前网络补偿的谐波电流检测方法研究

谐波电流检测的实时性是影响有源电力滤波器(Active Power Filter,简称APF)补偿效果的关键问题.为提高APF动态性能,基于谐波检测系统数学模型分析传统Ip-iq谐波检测方法中低通滤波器对系统性能的影响,提出了一种基于超前网络补偿的谐波检测方法,通过一个超前校正环节重新配置检测系统的零极点,将远离原点的零点校正到原点附近.提高了检测环节的动态响应性能.实验结果表明,该方法能够有效克服谐波检测环节的延迟,从而改善APF的动态性能.     

基于多相滤波器组的谐波和间谐波快速检测与分析

通过实时、准确地检测谐波和间谐波参数,才能实现谐波补偿装置的最优配置和达到治理谐波和间谐波的目的。针对谐波和间谐波检测中的实时性和高精度参数估计问题,提出了一种基于50%通道交叠的多相滤波器组结构的谐波和间谐波快速检测方法,同时避免了谐波和间谐波落入通道交叠处而降低检测能力的问题。理论分析和仿真结果表明,该方法可以有效地提高检测的实时性,同时保持着高精度,且易于实现。     

混合滤波系统中无源滤波器的参数优化设计软件包

根据无源滤波器支路电压总谐波畸变率最小原则,提出了混合电力滤波系统中的滤波器的数学模型和参数优化设计方案。将谐波潮流计算 阻抗计算和滤波器参数设计３者紧密结合起来,使滤波器设计不再孤立、片面地进行。此外,还开发出界面友好、功能强大的图形编辑器,研制出电力系统谐波潮流分析及滤波器优化综合软件包。实际算例的计算和分析表明,所提出的方法正确有效的所贩软件包实用性强。     

一种实用的串并联混合有源电力滤波器

设计了一种实用的串并联混合有源电力滤波器,分析了其结构、工作原理和滤波性能。在该滤波器中,串联在系统和谐波负载之间的零磁通变流器可自动对基波呈低阻抗、对谐波呈高阻抗,从而实时检测出剩余谐波电流流过变流器时产生的谐波电压降、实现滤波;逆变器可产生一个与检测到的谐波电压成正比的电压。通过将耦合变压器与无源电力滤波器串联后并入电网,减少了流入系统的谐波电流。实验结果验证了该滤波器设计原理的正确性,表明其能有效降低滤波器有源部分的容量,具有良好的滤波性能。     

并联有源电力滤波器交流侧输出滤波器设计

针对输出滤波器存在的放大网侧电流畸变率、阻尼电阻发热严重的问题,提出一种工程化有源电力滤波器交流侧输出滤波器参数设计方法.采用二阶高通滤波器作为有源电力滤波器输出滤波器拓扑,在综合考虑输出滤波器的开关纹波滤波效果与电流畸变率、电容无功容量、电阻功耗之间关系的基础上,结合理论分析、仿真、实验研究,设计总结了并联有源电力滤波器输出滤波器的参数选择方法.采用该方法为50kVA并联有源电力滤波器设计了一套输出滤波器.实验结果表明:加装输出滤波器后,电流纹波抑制到滤波前的1/4以下,网侧电流畸变率增大约1个点,滤波电阻上90%以上的工频电流被旁路,电阻发热得到有效控制,实验结果验证了该输出滤波器设计方法的有效性.     

一种混合有源电力滤波器的研究

提出了一种新型的混合有源电力滤波器。该滤波器采用了同时受电网侧 谐波电压和负载侧谐波电流控制的复合受控源方案和一种简单的串并联谐振的无源滤波器网 络。对该混合有源滤波器的控制电路、补偿特性和无源滤波器的设计的理论分析和仿真结果 表明,这种混合有源电力滤波器非常适用于一般电力电子装置的谐波抑制。     

风电场中电力无源滤波器设计与优化

研究风电场并网给电网带来的谐波,分析风电场产生谐波的原理和危害,介绍含风电场的电网谐波分析方法。主要研究风电场中电力无源滤波器的设计和优化方法,基于MATLAB优化工具箱设计并优化滤波器参数。对算例进行谐波分析,初步设计、选择无源滤波器参数,优化初选参数,对比加装滤波器前、加装初选滤波器和加装优化滤波器三种情况下的谐波,结果显示谐波相关指标均得到改善,且滤波效果较好。     

基波磁势自平衡谐波抵消式串联有源滤波器

提出一种新型的基于基波磁势自平衡谐波抵消式串联有源电力滤波器.在变流器的二次侧接上一个LC基波串联谐振电路,便可使变流器对基波呈现低电抗,而对谐波呈现高阻抗.同时变流器检测绕组可直接检测出谐波电流波形,并通过变流器的谐波绕组反馈一个与一次侧谐波电流相位相反的电流去抵消系统中剩余的谐波电流.本文阐述了基波磁势自平衡谐波抵消式串联有源滤波器的结构和工作原理,分析了滤波器的谐波放大抑制原理,给出了滤波器的试验方法、结果及分析.试验结果表明此滤波器设计新颖、结构简单、可靠性高,并具有很好的滤波效果,电流畸变率由15.33%降为1.147%.     

高压直流输电交流滤波器参数的计算

无功补偿和电压控制是高压直流输电工程中的重要问题。交流滤波器可以滤除交流侧谐波并补偿无功功率,所以广泛应用于高压直流输电工程中。交流滤波器必须满足在各种工况下的交流侧谐波性能和无功功率补偿要求。首先给出单调谐滤波器参数计算的方法和精确公式;在双调谐和三调谐滤波器的参数计算过程中,通过把双调谐、三调谐滤波器等效成2个或3个单调谐滤波器,先计算得到各个单调谐滤波器参数,再经过该文给出的等效公式得到双调谐和三调谐滤波器参数,并通过定值计算和性能计算验证交流滤波器的元件参数能够符合系统要求。给出了一个三调谐滤波器计算的例子。通过仿真,得到三调谐滤波器和等效的3个单调谐滤波器的阻抗频率特性曲线,并加以对比,结果表明这种参数计算方法符合工程精度要求。介绍了另一种基于交流滤波器阻抗频率特性的滤波器参数计算方法并将两者做了对比,分析了2种滤波器参数计算方法的优缺点。     

基于自适应谐波检测的混合式电力滤波器的研究

基于瞬时功率理论的ｉｐ－ｉｑ检测方法具有较好的实时性,在混合式电力滤波器中得到了成功的应用。但这一方面是把三相瞬时电流变换到α－β两相正交的坐标上经过运算,反变换反求得谐波。处理方法上把三相作为一个整体来处理,因而调整比较困难,而且对元件参数敏感。本文基于干扰自适应对消原理,设计一种自适应谐波检测电路,并介绍用该检测电路构成混合式电气滤波器的样机设计。样机实验结果验证了设计方案的可行性和正确性。     

低互感高品质因素无源滤波器的优化设计分析

为降低无源滤波器中三相电抗器互感对单调谐滤波器滤波效果的影响,通过理论分析表明,将其严格按照水平三角方式排列摆放,可有效抑制相间电抗器互感;采用考虑无源滤波器性能和系统总成本的多目标模糊优化方法设计无源滤波器参数,能将多个优化目标转换为单目标的优化求解问题,设计出具有低互感高品质因素的无源滤波器,混合型滤波器系统。新方案投入运行后,取得了较好的现场效果。     

牵引变电所无功谐波综合补偿方案研究

针对牵引供电系统的特点,提出了一种利用混合补偿器进行牵引变电所无功和谐波综合补偿的新方案.混合补偿器由有源滤波器、无源滤波器及一种新型的可调无功补偿装置构成,其特点是有固定的滤波通道且初期投资较少.分析了该可调无功补偿装置的工作原理,讨论了谐波及无功电流检测方法与混合补偿器的控制策略.以某实际的牵引变电所为对象,利用MATLAB提供的Simulink仿真平台建立了仿真模型,仿真结果表明所提出的综合补偿方案有良好的无功、谐波补偿效果.