电网高次谐波有源抑制装置的工业应用

由华北电力试验研究所，冶金部自动化研究院，北京供电公司联合开发研制的有源高次谐波抑制装置，于１９９１年１２月初在北京木材厂中心变电站投入工业运行。该谐波抑制装置投入运行，就地消除了换流设备所产生的高次谐波电流注入电网近造成的污染和能耗。运行一年来的初步测试表明，该装置对线路的谐波电流抑制率已达到指标，补偿效果十分明显。并已于１９９２年１０月通过由能源部和冶金部组织的技术鉴定。这一成果将成为我国电网     

三门峡电网负序及谐波问题的研究

介绍了电铁负荷和整流型负荷注入三门峡电网的负序电流和高次谐波电流，并提出了一些治理措施建议。     

基于瞬时无功功率理论的高次谐波电流检测方法研究

本文首先介绍了传统的ip-iq谐波检测方法原理,经过对其进行分析研究,提出了一种用于高次谐波电流检测的改进ip-iq检测方法。该方法是基于瞬时无功功率理论,在传统ip-iq检测方法中补加上一个负序分量检测环节,实现同时对高次谐波电流的正序分量和负序分量的分解检测,最终实现对高次谐波电流的测取。并使用Matalab软件进行了仿真,结果证明了改进的ip-iq方法对高次谐波电流检测的可靠性及相应的实用特点。     

基于全局同步脉宽调制的电容高次谐波电流抑制方法

随着微电网中逆变器渗透率的不断提高,由电力电子器件产生的高次谐波对微电网设备造成了不利影响,其中,当多台逆变器并联运行时,其产生的高次谐波除了注入逆变器自身的交流滤波电容外,还会注入其他并联逆变器的交流滤波电容产生高次谐波电流随机叠加现象,影响电容寿命。提出一种基于全局同步脉宽调制技术的逆变器电容电流谐波抑制方法。首先,对多并联运行逆变器的电流谐波注入电容机理进行了分析,并提出了利用全局同步脉宽调制方法抑制电容高次谐波电流的基本原理和方法。其次,推导出适用于各种运行状态下电容电流谐波和脉宽调制波相位差之间的数学表达式。然后,根据逆变器类型选择适当的数学模型,对数学模型进行求解并获得脉宽调制最佳相位差。通过仿真分析对所提方法进行了验证。     

注入高次谐波电流的磁悬浮列车非接触供电方法

该文提出了磁悬浮列车低速运行时车载电源供电的新方法。通过在地面定子线圈中注入高次谐波电流和在列车的磁极上加绕一组直线发电机线圈，实现磁悬浮列车在低速运行时车载蓄电池的充足供电。建立了车载直线发电机输出电压模型，研究了车载发电机输出电压与地面定子线圈中注入的谐波电流幅值和频率的关系，并进行实验研究。理论分析和实验结果初步表明了注入高次谐波电流非接触供电方法的可行性。     

交-直-交变频装置产生的谐波对电力系统的影响

结合引黄工程的实际情况,分析了引黄工程中拟采用的交直交电流型负载换相同步电动机变频调速装置整流侧产生的高次谐波电流。计算了供电网各级母线谐波电压畸变水平和谐波电流分布,说明变频装置必须装设相应滤波器,才能达到国家对电能质量谐波标准的要求。     

电流谐波对永磁同步电机转矩谐波的影响研究

变频器供电下集中绕组内置式永磁同步电机的电流中含有低次和高次电流谐波,相应的电机转矩中也存在低次和高次转矩谐波,影响电机的控制和输出稳定性.为了分析电流谐波和转矩谐波之间次数的关系,通过有限元方法仿真得到了各次电流谐波单独产生的主要转矩谐波,结果表明:转矩谐波次数与电流谐波的次数和相序相关,k次电流谐波产生|1-λk|...     

交—直—交变频装置产生的谐波对电力系统的影响

结合引黄工程的实际情况,分析了引黄工程中拟采用的交－直－交电流型负载换相同步电动机变频调速装置整装置侧产生的高次谐波电流。     

谐波滤波装置在超高功率高阻抗电弧炉上的应用

介绍了谐波滤波装置在超高功率高阻抗电弧炉电源母线上的作用，通过滤波装置对高次谐波进行滤波，降低电网电压的畸变率，减少高次谐波电流对电力系统网络其他电气设备的危害，并且对其低功率因数进行无功功率补偿，以达到节约能源之目的。     

基于DSP的有源电力滤波器

波形畸变产生高次谐波,而高次谐波对系统内各种电力设备、用户和通信线路带来危害,谐波电流和无功电流大量注入电网,影响电能质量,输电效率和设备的安全运行及正常使用.国民经济各部门乃至家庭都受到谐波的影响,谐波已成为电力系统中的公害.     

一种谐波电流检测方法的建模与仿真

基于瞬时无功功率理论提出了一种应用高通滤波器同时检测高次谐波电流和无功电流的新方法。利用Matlab仿真软件建立仿真模型 ,进行计算机仿真研究 ,仿真结果初步证明了该方法的正确性和可行性     

牵引机车过分相时高频谐波分析及对电缆终端发热问题研究

针对牵引机车在过分相时产生高频谐波以及由此导致应力控制型电缆终端绝缘迅速裂化的问题。文中研究牵引机车在过分相时网压、网流及电压波形畸变率的变化,及由此高频谐波对电缆终端的影响。实验通过搭建高频高压老化实验装置,利用高频高压发生装置对电缆终端施加不同的频率和电压,使用红外热成像分析高频谐波对电缆终端热点的影响。此外,通过电场仿真发现,在高频电压作用下,电缆终端外半导电层截断处的场强要明显大于工频电压下的场强。结果表明:机车在过分相时网压、网流波动比较明显,并由此带来的谐波比较严重,高频谐波含量比较丰富,在高频电压的作用下,应力控制型电缆终端的热点温升要明显高于工频电压下的温度变化。     

高速磁悬浮列车系统的谐波分析

高速磁悬浮列车系统的谐波是一种典型的强非线性、冲击性电力负荷,是一重要的新类型谐波源,在没有补偿措施时,它会带来较严重的电网谐波问题。介绍国内外高速磁悬浮列车系统谐波问题的研究进展,通过建立谐波分析模型对上海高速磁悬浮列车牵引供电系统进行了深入的分析。通过对半控双三相12脉冲整流器的电流波形分析和傅立叶级数展开,得出系统的主要谐波成分。分析结果显示,在没有谐波补偿器的情况下,上海高速磁悬浮列车系统产生的谐波已超过我国有关的谐波国家标准。还介绍了上海高速磁悬浮列车系统的动态补偿器。     

基于高频交流链接技术的大功率高压直流电源

当前大功率直流电源普遍采用直流链接技术和无源功率因数校正方案,电网侧电流谐波较大、功率因数较低且尺寸较大。基于高频交流链接(HF AC link)技术的变换器具有优异的电网侧性能,且不需要大容量的直流储能环节和滤波电抗器,尤其是在大功率电源中有利于减小尺寸,结合串联谐振电路,还可以减小损耗,以满足移动平台对高功率密度、高效率的要求。采用状态平面图法分析了在三相激励条件下的串联谐振电路断续模式下的电流特性,并得到了精确的控制参数表达式,对串联谐振电路采用脉冲密度调制(PDM)的方式调节和稳定直流电源的输出。在对单脉冲电流特性分析基础上给出了基于电网相位进行前馈的控制策略,并构建了前馈和反馈控制相结合的控制系统并对其进行仿真和实验。实验结果与仿真结果一致,表明在负载电阻560Ω上产生28.6k W,即4k V的条件下,电压纹波低于1%,输入侧功率因数为1,各相电流总谐波含量低于5.5%。     

中频感应电炉产生的谐波及谐波治理

简述了中频炉的工作原理,从理论上分析了中频炉产生的谐波电流特性,并结合现场测试结果给出了实际中频炉的谐波电流状况;结合实例提出了在变压器高、低压侧分别治理中频炉谐波污染的有效措施。     

感应牵引电机定子绕组涡流附加损耗分析

高功率密度感应牵引电机具有结构紧凑、磁通饱和度高、工作频率高、单位体积损耗密度大等特点。高工作频率导致定子绕组趋肤效应和邻近效应明显增加,在定子绕组中感应高频涡流附加损耗,引起附加铜耗大大增加。基于感应电机内部谐波磁场理论分析定子绕组涡流附加损耗的来源、计算方法及影响因素,并对一款4极650 kW感应牵引电机进行了详细有限元分析。分析了感应牵引电机定子槽内磁场分布、槽内磁场的各次谐波、谐波幅值与距槽口深度的关系,并计算了槽内导体的涡流附加损耗。计算结果表明槽口附近导体的涡流附加损耗最大,随着距离槽口深度的增加,槽内导体的涡流附加损耗呈明显减小的趋势,通过合理设计定子槽口深度可以有效减小槽口附近导体的涡流附加损耗。     

多绕组变压器 变流器结构中高频谐波分析与抑制

多绕组变压器+变流器结构是高电压、大容量电力电子装置的典型结构之一。在变流器采用PWM全控型器件时,会产生与开关频率相关的高频谐波。以单相拓扑为例,对该结构下的高频谐波特性进行了分析;在考虑多绕组变压器的情况下,得出高频谐波传输等效模型;得到了通过载波移相消除高频谐波的理论依据,并给出了具体移相规律。试验结果表明,当采用正确的载波移相方式后,变压器原边电流波形改善明显。文章的结论可以推广到三相系统中。     

高压交流系统谐波限值研究

为了研究110kV以上电压等级谐波限值,提出了相邻各电压等级的总谐波畸变率限值的计算式。结合我国高压电网实际情况,补充了典型网络的参数,搭建了一个具有完备电压等级的网络。并且分析了谐波从低电压等级到高压交流系统的传递规律,得到了220kV和500kV电压等级总谐波畸变率和谐波电流的限值;500kV侧引入了UHVDC作为谐波电流源,考察了谐波从高压电网传递到低电压等级的传递规律,给出了500kV和220kV电压等级总谐波畸变率的建议值。     

HPF(高通滤波器)检测高次谐波和无功电流改进方法的研究

基于瞬时无功功率理论对应用HPF（高通滤波器）检测高次谐波电流和无功电流的方法进行了简要分析,提出了一种改进型的检测方法,进行了理论上的验算,利用MATLAB软件对检测技术进行了仿真研究。仿真结果表明：该方法比常用的LPF（低通滤波器）的谐波检测分离方法具有更好的检测实时性;并注意到了利用HPF谐波电流检测电路无法得到被检测电流的全部谐波电流成分,必须在谐波检测结果中补偿零序电流。理论分析和仿真结果都证明了该方法的正确性。     

高压直流输电系统送端谐波不稳定问题的判据

利用开关函数对换流器的调制作用进行了理论推导,从电路原理的角度对谐波通过直流换流器在交流侧和直流侧来回传递的全过程进行整体考虑,提出一种判断系统是否发生谐波不稳定的新判据。以糯扎渡—广东特高压直流输电系统为例,建立了电磁暂态模型,基于新判据进行频率扫描分析,并进行了故障仿真验证。研究结果表明,该判据能够很好地评估高压直流输电系统送端发生谐波不稳定的风险。