电力调谐滤波器的最佳偏调谐设计

在给定谐波分流比的条件下,导出了滤波器参数选择范围与最大失谐度的关系式.提出了一种最佳偏调谐设计方法,通过调整滤波器的调谐频率,使滤波器的正负失谐度产生一定偏移,当调整后的最大正失谐与最大负失谐对滤波器容量下限的要求一致时,滤波器的容量下限将最小.模拟计算结果表明,与全调谐和经验调谐设计相比,最佳偏调谐设计的滤波器具有最小的容量下限.     

单调谐滤波器的滤波特性与短路比的关系

单调谐滤波器在失谐或配置不当的情况下会发生并联谐振并引起电网谐波放大,该现象是由滤波器参数和电网参数共同决定的.引入了滤波器短路比这一新的特征参数,综合表征了滤波系统中的滤波器参数与电网参数.采用滤波器投入前后注入电网的谐波电流之比作为滤波效果的评价指标,通过分析电网不发生谐波放大的充要条件,揭示了电网谐波放大特性与滤波器短路比之间的简明的内在关系.在滤波器对所调谐谐波不发生放大的前提下,单调谐滤波器的最大允许失谐度与短路比成反比.为防止滤波器对调谐频率以下的各次谐波发生并联谐振,滤波器短路比必须避开某些禁值.给出了单调谐滤波器在19次以下谐波的短路比禁值以及合理取值范围.     

大容量光伏逆变器LCL滤波器参数优化设计

对于大容量联网光伏逆变器系统,其配置的LCL滤波器总电感量大小直接关系到系统的尺寸和成本。为此,提出了一种根据滤波性能要求,使总电感量最小的LCL参数优化设计方法。该方法以电容支路消耗无功大小,注入电网谐波电流与对应频次谐波电压幅度比作为滤波器性能考核参数。通过引入电容支路与网侧电感支路对高频谐波电流的分流比参数,建立了总电感量与主要设计参数之间的函数关系,给出了总电感量最小的参数条件及其求解方法。设计算例及仿真结果验证了所提出设计方法的实用性与有效性。     

配电网STATCOM输出LCL滤波器特性分析及参数设计

配电网STATCOM(D-STATCOM)输出滤波器参数的选择影响到开关谐波的滤除和系统的工作性能。本文主要从电感基波压降、STATCOM无功调节能力、开关谐波电流衰减度、滤波器谐振频率等方面分析了LCL滤波器的特性,提出基于这些条件的滤波器参数设计方法。另外,本文在滤波器阻尼电阻上并联一个小电感,大大减小了滤波器的功率损耗。通过仿真验证,表明所设计LCL滤波器参数具有很好的滤波效果,同时滤波器具有较大的通带宽度,使得D-STATCOM具有一定的谐波补偿能力。     

谐波滤波器高效运行分析

分析了某铝业公司二期谐波滤波器的结构、性能,并通过参数计算及与一期谐波滤波器参数的对比,总结了二期谐波滤波器在设计上存在的缺陷以及二期整流设备功率因数低的原因.     

参数失谐对基于滤波器的高压直流输电系统交流侧谐波电压测量的影响

准确有效地测量交流侧谐波电压是确保高压直流输电系统安全运行和验证交流侧滤波器设计有效性的重要依据。首先提出一种基于交流侧滤波器的高压直流输电系统谐波电压的测量方法,通过测量流过交流侧滤波器的电流并进行谐波分解,结合滤波器已知的阻抗-频率特性即可准确方便地计算得到交流侧的谐波电压。着重分析滤波器参数失谐时对谐波电压测量结果的影响,针对双调谐滤波器推导了谐波电压测量误差与元件参数失谐度关系的理论表达式,分析失谐程度对各次谐波电压测量的影响,进行谐波电压测量误差相对滤波器元件参数灵敏度的分析,最后通过仿真计算和物理实验验证所提出方法和分析结论的正确性和有效性。     

VSC-HVDC换流站交流滤波器特性分析与参数设计

电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)换流站一般在换流变压器与换流电抗之间的交流母线安装高通滤波器以滤除VSC高频开关引起的电流谐波。系统阻抗、换流电抗以及滤波器参数的选择直接影响滤波器的性能,不合适的参数容易引起系统不稳定,甚至引起谐振从而放大输入电网的电流谐波。为此,针对该问题,推导了变流器输出电压谐波与调制比有关的数学解析式,分析了换流电抗选取方法并确定了调制比运行范围,建立了滤波器的频域模型。在此基础上,明确了系统阻抗、换流电抗以及滤波器各参数对滤波性能的影响。基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMPDC建立了VSC-HVDC模型,同时搭建了按仿真模型等比例缩小的实验系统,仿真与实验的结果验证了该分析与设计方法的正确性。     

利用跟踪微分器提高独立电源系统有源滤波器滤波性能的研究

利用跟踪微分器,对谐波补偿信号进行相位超前校正,进而补偿谐波提取算法以及系统引起的谐波信号相位滞后,实现有源滤波器的零相位差滤波,最终提高其谐波滤除性能。通过比较普通微分器与跟踪微分器,选择合适的参数使跟踪微分器满足有源滤波器谐波信号超前校正的需求。在原理分析的基础上,利用原始数据对有源滤波器谐波信号提取以及相位超前校正进行了仿真研究。最后设计并实现了基于跟踪微分器的独立电网有源滤波器控制系统,和原有的系统进行比较,验证了跟踪微分器在提高有源滤波器谐波滤除性能方面的作用。     

高压直流输电系统阻尼型双调谐交流滤波器的优化设计

阻尼型双调谐交流滤波器是高压直流输电系统中最常用的滤波器,其优化设计关系到交流滤波器的性能及定值。从不同位置阻尼电阻的双调谐滤波器的统一阻频特性表达式出发,推导出适用于双调谐滤波器的分流比表达式,进一步分析了阻尼电阻对交流滤波器性能和定值的影响。分析了阻尼电阻与电话谐波波形系数之间的关系式,且推导了阻尼电阻对交流滤波器设备定值和造价的影响公式,为阻尼型双调谐交流滤波器的优化设计提供计算依据。最终总结了优化设计的算法和流程。     

注入式混合有源电力滤波器的注入支路设计

注入支路对注入式混合有源电力滤波器的滤波效果有着极其重要的影响,目前有源电力滤波器在这方面的探讨很少。在分析注入式混合有源电力滤波器基本工作原理的基础上,结合已有的工程经验,从基波谐振支路谐波分压和注入支路的分频分流2个方面探讨了注入支路各参数对整个系统性能的影响。以此为基础,综合考虑系统的谐波注入能力以及装置的安全可靠性,提出了注入支路参数设计的一般准则。实例设计表明,与根据经验设计的参数相比,根据该原则设计的注入支路能够更有利于装置的安全可靠运行,并且具有很好的谐波注入能力。     

谐波阻抗在直流滤波器保护中的应用

直流滤波器是高压直流输电系统不可或缺的设备。目前直流滤波器保护都采用单一的电流量保护,并且大都利用调谐频次电流作为保护量。当滤波器靠近首端接地故障时,滤波器调谐频率发生较大偏移,调谐频次电流减小,使得滤波器差动保护差流较小,灵敏度不足,保护可能出现拒动。提出了滤波器谐波阻抗保护,保护同时接入电压和电流作为保护量,计算滤波器较小调谐频次的谐波阻抗大小作为保护判据,滤波器靠近首端接地故障时保护灵敏度高,并可以反应多种故障,也可作为滤波器失谐监视判据。通过PSCAD仿真验证了该判据的可行性和可靠性,这将对直流滤波器进行更加完善可靠的保护。     

谐振阻抗型混合有源滤波器的原理及其补偿特性

针对变电站在谐波治理的同时需要具备一定的无功静补能力的特点和要求,在分析传统谐波治理方法特点和不足的基础上,提出一种新型拓扑结构--谐振阻抗型混合有源滤波器(resonant impedance type hybrid active power filter,RITHAF)。在对RITHAF基本工作原理进行分析的基础上,深入研究其控制为电压源和电流源的不同策略,指出将RITHAF控制为电流源时具有更加优良的性能。为对RITHAF性能进行分析,定义谐波源谐波抑制函数和电网谐波抑制函数,并以此为指标研究电网阻抗变化、无源滤波器失谐对RITHAF补偿特性的影响。仿真及实验结果表明,RITHAF具有良好的谐波治理和无功补偿能力,适用于中高压系统的应用。     

供用电系统谐波滤波与无功功率补偿仿真软件

谐波治理的重要手段是采用各种形式的滤波器,开发实用的滤波器设计软件非常必要。介绍了所开发的供用电系统谐波滤波与无功功率补偿仿真软件的基本功能及特点:用工程文件方式保存工程设计基本参数、滤波方案及滤波器参数配置等;可在一个数据表中进行4种滤波器任意组合滤波方案的设置;仿真计算滤波电容器额定参数等,并可在额定频率和频率偏差情况下进行滤波效益与参数校验工作。所开发的软件参数输入与修改便捷,可方便地进行用户谐波电压与电流超标情况、电容器谐波放大问题分析、滤波效果校验、滤波器阻频特性分析等。在某钢厂的应用实例证明该软件可靠、稳定、方便。     

谐振阻抗混合型有源电力滤波器的建模与补偿特性分析

针对谐振阻抗混合型有源电力滤波器的结构特点,建立了谐振阻抗混合型有源电力滤波器的数学模型。在该数学模型基础上,分析了基于检测电网侧谐波电流和负载侧谐波电流的复合控制策略下电流放大倍数变化、电网阻抗变化、无源滤波器失谐和基波串联谐振电路失谐对有源电力滤波器滤波特性的影响。仿真结果表明,该混合型有源电力滤波器具有良好的滤波特性,所得结果可为实际应用提供有效的参考。     

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。     

特高压直流换流站交流滤波器组对电网谐波的影响分析

特高压直流换流站配置的交流滤波器兼具特征谐波滤除和无功补偿功能,但其易与电网背景谐波阻抗相互作用导致低次谐波放大现象。交流电网谐波阻抗的获取是交直流系统谐波特性分析及交流滤波器设计配置的基础。文中根据电网谐波阻抗特性较为复杂,难以建模计算的特点,提出了一种基于换流站不同运行工况的500 kV交流电网背景谐波阻抗实用估算方法;定义了交流滤波器组谐波增益指标,通过该指标分析了特高压直流换流站交流滤波器组对电网低次谐波的放大机理;研究了交流滤波器参数与放大作用间的关系,提出了2种交流滤波器的改造方案。最后,以绍兴换流站测试数据为例,结合电网背景谐波阻抗估算结果,对其5次谐波放大问题进行了理论分析,并对交流滤波器改造方案进行了探讨。     

无PFC LED球泡灯滤波电路对电流谐波的影响研究

无功率因数矫正(PFC)LED球泡灯广泛用于家庭及小型商业用户,其驱动电路结构通常包括整流、滤波和驱动.基于无PFC LED球泡灯常用的三种不同滤波结构(π型、倒L型、C型)的电路拓扑,通过整流滤波电路产生谐波表达式,计算3次、5次、7次和9次谐波初相角和电流畸变率;分析滤波电路器件参数对公共连接点(PCC)处电流谐波...     

用新型LC滤波器抑制设备中谐波的研究

非线性设备是电网的谐波污染源,本文把非线性设备分为电流型谐波源和电压型谐波源,说明了无源滤波器对不同谐波源的抑制机理。为了抑制电压型谐波源,利用电感与电容的并联谐振原理,采用变压器和交流电容设计了新的谐波抑制装置——新型LC并联谐振型滤波器。建立了滤波器的阻抗模型,分析了各参数对滤波器阻抗的影响。该方法可大大提高无源滤波器的经济实用性。最后,通过实验证明了该方法在谐波抑制方面的有效性。