相控整流谐波和馈线保护动作分析

通过对SS3B型电力机车电路模型的分析,阐述了机车相控整流谐波产生的机理.运用离散傅立叶算法和电力电子技术,对机车理论负荷电流的谐波进行了分析计算.借助牵引变电所负荷录波装置,对实际馈线电流电压波形进行频谱分析.得出机车在几种运行状态下的负荷特征,验证了理论与实际负荷分析的一致性.     

基于概率谐波电流源的交流电力机车模型研究

本文基于大量实测数据,采用一种改进的最大熵法分析了交流机车负荷谐波的分布特性,并在PSCAD仿真平台上搭建了交流电力机车的等效电流源模型。电流源基波分量以三电平四象限整流桥模拟,用于仿真机车负荷的冲击性以及不对称性对电网的影响。谐波分量则利用MATLAB接口模块实现了概率谐波电流源,考虑了谐波受各种随机因素的影响。由于谐波电流源模型基于实测数据,故仿真结果更接近实际情况。     

电气化铁路牵引负荷对固原电网的影响

结合固原电网的实际运行情况,根据牵引机车通过电气化铁路时测到的实际负荷数据,分析了固原电网内牵引变电站电压畸变、负序分量、电流谐波的现状以及电气化铁路牵引机车对固原地区电网的影响,指出应从源头治理电网谐波。     

电气机车谐波特性及多机车运行谐波电流评估方法

电气化机车由非线性大功率电力电子设备拖动,这种设备产生大量的谐波电流注入电网中,对电网的计量及安全运行造成了影响。基于PSCAD/EMTDC软件对目前常用的交直型及交直交型各类机车进行了特征谐波电流分析。在此基础上,基于Matlab软件,采用曲线拟合的方法得到了多机车同时运行的谐波电流评估因数,并通过与实测数据分析的对比,证明了这种方法的可行性,为电气化机车谐波电流评估及其他多非线性负荷汇集点谐波电流评估提供了一种参考方法。     

基于Laguerre多项式的电力机车谐波电流估计

提出利用Laguerre多项式的逼近函数进行电力机车谐波电流估计。根据机车不同的运行方式建立机车模型,通过随机变量矩的合成求出机车电流的k阶原点矩,利用Laguerre多项式展开拟合其概率密度函数PDF(ProbabilityDensityFunction)。根据机车谐波电流与负荷电流的比例关系,求得谐波电流的95%概率估计值。最后,对SS1型机车产生的谐波电流进行估计,证明了该方法的有效性。     

动车组不分闸过分相时牵引变压器差动保护误动分析

我国高速铁路动车组在通过电分相时采用地面开关式自动过分相方式.以往的试验统计数据显示,在机车通过电分相时,由于地面开关的切换将产生高达负荷电流6倍的冲击电流.对机车不分闸过分相时冲击电流的产生机理进行了理论分析,指出机车主变压器励磁涌流与负荷电流的叠加是造成冲击电流产生的原因.通过MATLAB/Simulink搭建仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性.结合仿真试验对牵引变压器差动保护误动原因进行了分析,发现牵引变压器电流互感器饱和是造成的差动保护二次谐波制动失效的原因.     

基于小波理论的电气化铁道谐波电流的分析

对交直交型电力机车HXD30017谐波电流进行小波分析,并运用小波包理论及MATLAB工具箱计算得到了该谐波电流的有效值。同时对机车谐波电流的傅里叶分析,得到了信号的频谱图。结果表明小波变换对电气化铁路产生的谐波有很好的分析效果。     

高速列车高次谐波负荷建模方法

为研究高速列车高次谐波负荷模拟方法,基于正弦切割数学模型分析了高速列车四象限变流器脉冲波产生的机理,理论推导出对应不同采样技术负荷电流高次谐波频谱计算公式,进而提出了一种新的高速列车高次谐波负荷建模方法。以CRH3为例,将时域仿真与现场试验得到的负荷电流数据进行傅里叶分解,得到的负荷电流谐波频谱分别与模型计算结果进行了对比,结果证明了所提负荷建模方法的正确性与精确性。进一步分析了四象限变流器多重化对负荷电流谐波频谱的影响以及非合理高次谐波产生的原因,以四重化四象限变流器为例,分别对正常工况与故障工况下负荷电流谐波频谱进行了计算与对比。     

基于云理论的居民负荷集体谐波概率分布

电力电子型居民负荷和新能源装置在配电网中应用越来越广泛,其产生的集体谐波非常可观,对电力系统的影响与危害已不可忽视。文中提出一种基于云理论的居民负荷集体谐波评估方法,介绍了云模型和云变换的基本理论,阐述了基于云理论的居民负荷集体谐波评估流程。通过实际案例证明,采用云变换方法可精确拟合谐波电流概率分布曲线,能较好地呈现居民负荷谐波电流幅值分布曲线的多峰性,其95%概率最大值估计精度显著优于正态分布法。研究结果对分析居民谐波来源、确定谐波治理措施和监管政策具有重要意义。     

高速铁路牵引供电系统谐波及其传输特性研究

随着高速铁路的高速度、大容量、高密集网络化发展,高速机车引起的牵引网谐波放大、谐振问题越发严峻.为考察牵引网谐波传输特性,在分析谐波传输理论的基础上,利用Matlab/Simulink建立通用的高速动车组(electric multiple unit,EMU)与牵引网的联合仿真模型,通过对高速动车组的不同工况和不同出力下的谐波特性进行仿真分析,验证了模型的正确性.在联合仿真模型的基础上,分别针对机车位置固定、不同机车位置和不同牵引网长度3种情况下的谐波电流传输特性进行仿真分析,结果表明:联合仿真模型较恒电流源模型、恒功率源模型更符合牵引供电系统的实际.该研究结果对降低和避免牵引网谐振带来的危害有一定的参考价值.     

双面激振矩形复合压电振子的有限元分析

基于Ansys的压电耦合场,对复合压电振子进行模态,谐响应分析。通过模态分析了解振子的动态力学特性,得到振子的固有频率和振型;通过谐响应分析得到振子在简谐激励下的稳态响应,并得到振幅对频率的变化曲线,实现了矩形复合式压电振子的电压加载分析并利用瞬态分析模拟了振子的椭圆运动轨迹,对双面激振和单面激振效果进行了对比,结果表明双面激振更具优势。     

基于ICA和MI的谐波源识别研究

把电力系统谐波源识别问题抽象为盲源分离问题。运用独立分量分析和互信息论,提出了一种电网多谐波源识别的新方法。独立分量分析法用于重构谐波电流,互信息论用于谐波源的定位。为证明所述方法的正确性,运用IEEE39节点建立仿真来识别多谐波源。结论证明在网络参数未知的条件下,所提出的方法能准确识别多个谐波源的位置。     

基于瞬时无功功率理论的谐波检测和抑制的模型参考自适应控制系统

针对瞬时无功功率理论的低通滤波器的选型问题,通过对提取出的基波电流作快速傅里叶变换(FFT)分析,以各次谐波含量和总谐波畸变率(THD)作为Butterworth低通滤波器的阶数和截止频率选择的依据。首先,建立了谐波源公共连接点(PCC)处基于瞬时无功功率理论的谐波检测的仿真模型;其次,根据提取的基波电流的畸变程度,详细说明了低通滤波器的选型方法;最后,将模型参考自适应理论引入开环谐波检测系统,克服了实际模型中内部参数改变和外部扰动对谐波检测的影响。理论分析和仿真实验表明,该系统具有良好的谐波检测精度和对基波提取具有较强的鲁棒性和自适应性。     

Harmonic modeling,analysis, mitigation of Kuwait EHV electrical network

The issue of power system quality has been of great concern in the last decade. The problem associated with high harmonic contents in the power system not only results in poor quality of supply but also the operation of the system will get affected. Thus, the quality of a power supply system can be assured with the implementation of effective harmonic analysis and compensation. This paper presents a harmonic analysis of the Kuwait EHV network. Maximum loading conditions for the network are considered. Big industrial loads are located and simulated as they are considered the main source of harmonics in this network. The network is modeled using ETAP PowerStation software for both fundamental and harmonic load flow studies. A complete fundamental and harmonic load flow analysis is performed. Standard harmonic limits are adopted to propose the suitable shunt filters in order to reduce the total harmonic distortion. Results before and after using filters are presented and evaluated.     

有源电力滤波器的谐波检测研究

目前电网的谐波污染越来越严重,有源电力滤波器由于能实时抑制谐波,所以得到外界广泛关注。谐波电流检测的好坏对有源电力滤波器的性能有很大的影响,所以,本文就目前的几种谐波检测方法:基于傅里叶变换、基于瞬时无功功率理论、基于同步参考坐标系原理、基于频域分析的模拟带通或者带阻、基于采样保持原理、基于Fryze时域分析、基于小波变换、基于Prony/Kalman估计、基于神经网络的谐波检测法/自适应滤波理论谐波检测法进行了概括和比较分析。     

基于独立分量分析和互信息的多谐波源定位

针对独立分量分析算法在谐波源定位中估计得到的各次谐波电流与谐波源电压不存在固定的对应关系,提出了一种基于独立分量分析(ICA)算法和互信息(MI)理论的多谐波源定位方法。独立分量分析算法用于估计由谐波源产生的谐波电流大小;互信息理论根据估计得到的谐波电流和母线电压之间的相关信息程度,精确确定多谐波源的位置。为了验证此方法的可行性,在PSCAD环境中,对有多个谐波源的IEEE-14母线网络进行了仿真。结果表明,这种方法在对电网参数未知的情况下,能够准确判断出多个谐波源的位置。     

First harmonic analysis: a circuit theory point of view

The first harmonic method is usually applied to nonlinear system analysis, being particularly adequate for the study of oscillations. As shown in this paper, oscillators analysis can be performed by using only basic concepts of circuit theory. The nonlinearities present in the oscillator electric circuits are approximated, via the first harmonic method, by resistance or source-controlled equivalent circuit elements, and the resulting linear circuits are entirely analyzed via conventional circuit theory. As a result, the analysis of electric oscillators and the first harmonic method are introduced in a comprehensible electric circuit context     

风电叶片牵引式疲劳加载控制策略

针对于常用风电叶片疲劳加载方式存在的不足，提出一种基于电机-卷筒驱动的牵引式疲劳加载新方法，设计了单轴和双轴加载控制策略。首先，对牵引式疲劳加载系统进行了动力学分析，说明了半波简谐周期性激振力的可行性；其次，设计了动态更新激振力振幅和激振频率的单轴加载控制策略，并在此基础上提出了双轴加载控制策略；最后，利用Adams与MATLAB进行联合仿真分析，验证了双轴加载控制策略的合理性，为后续牵引式疲劳加载系统的开发奠定了理论基础。     

基于小波变换理论在电力系统短期负荷预测中的应用

介绍了基于数学模型小波（变换）分析法，能够提取短期负荷时间序列中的任意细节，短期负荷序列经过小波变换后，可以分解为相应的子序列，并对子序列进行时域与频域处理，使用周期自回归模型对子序列进行预测的方法，指出其预测的精确度比传统的要高，是目前很多领域中实现短期负荷预测较好的方法。     

单相电路两种谐波检测方法的研究

针对单相电路的谐波电流检测,研究了两种检测方法,基于快速傅里叶变换FFT（Fast Fourier Transform）的谐波电流检测法和基于瞬时无功功率理论的谐波检测法。理论分析和仿真结果证明,两种方法都能精确地实时地检测出单相电路中的瞬时谐波电流。FFT可以精确地检测任意次谐波的幅值和相位,幅值和相位信息是分离的,但实时性较差。基于瞬时无功功率理论的检测法能够瞬时检测到谐波分量,具有很好的实时性,但是检测结果包括幅值和相位信息,二者不能分离开,同时需要选择适当的截止频率,以兼顾检测精度和动态响应速度。综合考虑检测精度和实时性,基于瞬时无功功率理论的检测方法更有优越性。