一种基于直流侧有源注入的12脉波之字形自耦变压整流器（英文）

为提高多脉波整流器的谐波抑制能力,提出了一种基于直流侧有源补偿策略的之字形自耦变压整流器。通过控制小容量电流逆变器产生补偿电流,并将补偿电流直接注入到系统的直流侧使整流器输入电流近似为正弦波。使用之字形自耦变压器作为移相变压器以阻断零序电流成分,降低整流系统的等效容量。研究网侧电流谐波畸变率随负载的变化规律表明,在各种负载条件下,补偿后的整流系统谐波含量显著降低。所提出的有源注入整流系统的网侧电流谐波含量仅为1.17%,且具有较低的等效容量。     

一种低压有源电力滤波器设计

面向电网谐波的治理,研发了一种基于瞬时无功功率理论的有源电力滤波器。采用TMS320F2812作为控制核心,使用IGBT作为开关器件,通过产生与负载谐波电流次数相等、幅值相等但相位相反的补偿电流注入电网,降低电网侧的谐波含量,并减少谐波源负载对相邻设备的高频电磁干扰,同时补偿一定的无功功率。配电系统实测表明,所研发的基于瞬时无功功率理论的有源电力滤波器投运后,大幅度减少了配电系统中的谐波含量,并有效修正了电压波形。     

一种有源谐波抑制的18脉波整流器仿真

为消除大功率整流系统的谐波污染,提出了一种有源谐波抑制的18脉波整流器.整流器的3个二极管整流桥的输出分别与3个boost变流器级联.与传统的三相有源功率因数校正技术不同的是,18脉波整流桥通过控制其输出电流(即boost变流器输入电流)近似三角波来使交流侧的输入电流近似正弦波.分析了整流器的输入输出电流特性,并对有源谐波抑制的电流调制策略进行了详细的研究.利用 Matlab/Simulink进行了仿真验证,结果表明,所提出的电路拓扑能够获得正弦输入电流,电能质量明显改善,证明了理论分析的正确性.     

一种有源谐波抑制的18脉波整流器仿真（英文）

为消除大功率整流系统的谐波污染,提出了一种有源谐波抑制的18脉波整流器。整流器的3个二极管整流桥的输出分别与3个boost变流器级联。与传统的三相有源功率因数校正技术不同的是,18脉波整流桥通过控制其输出电流(即boost变流器输入电流)近似三角波来使交流侧的输入电流近似正弦波。分析了整流器的输入输出电流特性,并对有源谐波抑制的电流调制策略进行了详细的研究。利用Matlab/Simulink进行了仿真验证,结果表明,所提出的电路拓扑能够获得正弦输入电流,电能质量明显改善,证明了理论分析的正确性。     

基于DSP控制器的双PWM三相异步电机系统的设计与实现

针对传统的通用变频器采用二极管不控整流或相控整流存在网侧电流谐波含量大对电网的污染比较严重、功率因数低、能量传输不可逆等缺点,论文引入脉宽调制(PWM)整流器技术以取代不可控整流或相控整流。同时传统三相异步电机控制存在浪费能量的问题,论文提出用PWM逆变器来实现变频,可以实现节能的目的。基于三相电压型PWM整流器(VSR)和三相异步电动机的数学模型,提出在整流侧和逆变侧分别采用相应的矢量控制策略,设计出具有网侧单位功率因数控制、低谐波含量、能量可双向传输等优点的双PWM型感应电机变频调速系统。     

基于直流电流二倍频分量抑制的电流源型PWM整流器控制策略

电流源型脉宽调制整流器在电网电压不平衡工况下运行时,电网电压中负序分量的影响将导致直流侧引起低频脉动,网侧电流出现低次谐波。为了解决此问题,在含有源阻尼的传统双闭环控制基础上,利用直流侧电流内环谐振控制直接抑制直流侧输出低频脉动,同时使网侧电流正弦化;在网侧电流参考指令中加入滤波电容电流补偿项,实现系统网侧电流和电网电压同相位运行。为进一步提升系统在高不平衡度工况下运行性能,在调制环节中引入陷波器消除低次谐波分量,提高了网侧电流波形质量。最后利用MATLAB/Simulink进行仿真测试,并搭建了一台3 kW实验样机,仿真与实验结果表明在电网不平衡度为6.7%和20%时,文中所提出控制策略均能将直流侧电压波动限制在1.2 V以内,同时网侧电流总谐波畸变率小于4%。     

不同类型电动汽车充电站的谐波抑制方法研究

针对不同类型电动汽车充电站的谐波问题,对不同类型电动汽车充电站的谐波抑制方法进行了研究,首先对电动汽车充电站谐波的产生原因进行了分析,然后通过PSCAD电力系统仿真软件分析了主流车载、非车载充电机产生的谐波情况,并研究了多台谐波含量高的非车载充电机共同作用时的谐波特点。针对非车载充电机存在的谐波问题,对改进整流环节主动治理和加入滤波器集中治理两类方法进行了研究。对增加不控整流脉波数、采用PWM整流方法的主动治理方法以及加入并联有源滤波装置的集中治理方法进行了仿真分析。比较了几种方法在仿真中的谐波治理效果,对治理效果好的并联有源滤波器方案进行了模拟负载试验。研究结果表明:并联型有源滤波器能够实时检测电动汽车充电站中谐波电流的变化,并输出补偿电流跟踪检测出的谐波电流;当充电站中谐波电流发生突变时,可以在几个工频周期内完成补偿,可以将谐波含量降低到2.73%,各次谐波含量中最高仅为0.69%,有效将谐波含量降低到国家标准之下。     

地铁整流系统谐波分析及消除措施

通过对整流系统交流侧谐波电流波形的傅里叶分析,阐述了整流变压器交流侧谐波电流的组成及其对电网造成危害的原因以及抑制与消除谐波电流的措施.     

基于DSP2812和SVPWM控制的三相整流器研究

针对传统三相电压型PWM整流器谐波含量大的特点,设计了一种基于DSP2812和空间矢量控制(SVPWM)的新型整流器。通过仿真实验发现,该整流器能够使网侧电压与电流同相位,实现了高功率因数整流,并且具有较强的稳定性和抗干扰能力。     

输入电压不平衡时的18脉冲自耦变压整流器分析

本文详细的分析了输入电压不平衡对18脉冲自耦变压整流器(ATRU)的输出电压、输入电流的影响。讨论通过在整流器输出侧增加合适的滤波电感以抑制输入电压不平衡所引起的输入谐波电流,并给出了滤波电感设计方法。研制了一台5k W的演示样机。实验结果表明,所提出的谐波抑制方法和设计电感有效抑制了三相输入电压不平衡对18脉冲自耦变压整流器造成的影响。     

利用交流升压方法抑制弧焊逆变电源的输入电流谐波

传统的逆变焊接电源的输入电流含有丰富的谐波分量。将大功率谐波抑制技术引入焊接逆变电源,首次提出一种交流压方式的三相功率因数校正电路。这种电路将升压电感放在整流器的交流侧,与3个星形接法的双向功率开关一起构成交流升压电路。对交流升压方式的三相功率因数校正电路进行了谐波抑制性能的理论分析,并通过计算机仿真和硬件试验,表明这种电路很容易实现总谐波畸变率小于5%的谐波抑制效果。     

电压源换流器直流侧短路故障特性分析

电压源换流器直流侧发生故障时,其故障电压电流变化迅速,对系统造成了严重威胁。针对这一问题,从电力电子层面深入分析了电压源换流器直流侧短路故障中最为严重的两极短路故障过程。将故障过程分为3个阶段,推导了电容放电阶段直流电压、电流表达式,分析了不控整流初始阶段存在的两种情况,对不控整流稳态阶段提出了采用开关函数计算短路电流的方法。最后通过PSCAD/EMTDC环境下±10 kV直流线路两极短路故障模型的仿真计算,对理论分析进行了验证。研究结果表明,两极短路故障后电路的响应情况与短路阻抗大小相关,短路阻抗较小时需要直流断路器在极短的时间内切除故障,短路阻抗较大时则可以利用交流侧的保护装置对直流侧电压、电流进行动态监测,实现直流侧短路故障的后备保护。     

基于双PWM的兆瓦级风电机组并网控制策略的研究

针对兆瓦级永磁同步发电机组并网的控制要求,根据三相电压型PWM整流器开关函数的数学模型,本文提出了基于背靠背双PWM变流器的风力发电机组的并网控制策略,建立了该策略的等效电路模型,并重点研究了基于直接电流控制双闭环级联结构的三相电压型PWM整流器的控制策略。通过对该并网控制策略的等效电路进行仿真分析,网侧输出的三相交流相电流的总谐波畸变率仅为3.64%,电流波形正弦度良好,验证了该并网控制策略的可行性。     

APF系统谐波电流检测方法的研究

将传统的FBD法和i_p-i_q法有机结合,设计了一种有源电力滤波系统谐波电流检测方法。系统前一部分为了高效获取有功和无功的等效电导,将传统FBD法进行改进,省掉了对零序电流的分离,利用三相电流直接完成计算。基于前一部分的计算,系统后一部分则是将i_p-i_q法进行了改进。将前一部分计算获得的有功和无功的等效电导利用线性转换得到有功和无功电流,再利用改进移动平均值法获得直流电流,同时对零轴电流实行独立控制,以实现对直流侧上下电容电压均衡控制。最后完成了仿真实验,结果表明:改进的谐波检测方法相较于传统的算法,显著提高了APF系统的静态及动态响应特性,从而证实了该算法的有效性。     

单位功率因数PWM整流器最大传递功率研究

为了实现单位功率因数脉宽调制(PWM)整流器直流侧电压的稳定控制,通过分析PWM整流器的数学模型,在器件参数和交流侧电压已确定的情况下,研究了PWM整流器的交流侧和直流侧之间可传递的最大功率,分析了最大可传递功率与开关管参数之间的关系,并以交流侧电压为变量,研究了PWM整流器最大可传递功率与交流侧电压的关系。实际应用表明,以此为依据可选择合适的交流侧电压以达到充分利用开关管容量的目的,同时该方法对选择合适的开关管和确定直流侧负载上限具有一定的参考价值。     

基于广义瞬时无功功率理论的谐波电流检测

针对传统的电网谐波检测过程中仅能检测总谐波含量的问题,提出了一种基于广义瞬时无功功率理论的新检测算法。该算法在传统的瞬时无功功率理论i p-i q基础上进行了改进,先把电网谐波电流进行广义的旋转坐标变换,使得被检测电流变为直流分量,再将其通过低通滤波器后进行了坐标反变换,最后得到了所需的特定次谐波电流。同时对三相电网电压不对称引起的正余弦信号相位偏差进行了验证,得出了电压不对称不影响检测结果的准确性。研究结果表明,该算法灵活性高,只需要修改坐标变换的矩阵,就可以检测出不对称三相三线制系统中的任意次谐波的正序、负序分量,两者相加即得到所需的谐波电流。Matlb仿真结果验证了该检测方法的可行性。     

基于矩阵式变换器的多驱动混合电气传动系统研究

提出了一种适合全电动战车的基于矩阵式变换器的多驱动混合电气控制系统,该系统由一个矩阵式的整流单元、多个逆变单元和其它单元组成;矩阵式的高频整流可以获得单位输入功率因数的输入电流,多个单元接在同一直流母线上,可以同时驱动和控制多路负载,在多个逆变单元中采用空间矢量调制,可以获得不同频率和幅值的PWM正弦输出电压;直流母线上还有蓄电池组,作为发电机故障时提供逆变用的直流电源。这个系统具有多驱动、体积小、集成度高、单位输入功率因数、输出多路可调和对主动力系统要求低的优点,适合车辆的全电动化,提高车辆的机动能力,仿真实验结果证实了所提出理论的正确性。