谐波分析与治理软件的开发与应用

根据无源滤波器投资费用最小的原则,结合改进的网络固有结构法和谐波潮流解耦算法,基于Matlab和Delphi语言开发出一套谐波分析与治理软件.除一般的谐波分析功能外,软件还具有2个特色功能:运用改进的网络固有结构法来分析并联谐振和串联谐振,从而使系统谐振次数远离谐波源次数,避免谐波谐振以及由此引起的谐波放大问题;基于网...     

新型谐振电力滤波器研究

本文提出了一种新型的电力滤波器－串并联谐振型滤波器。通过对其电路原理及其特性分析,发现它是一种性能较理想的电力滤波器,在基频时很好地隔基波泄漏,对于高次谐波,不仅与单调谐滤波器一样,在调谐处阻抗趋近零,而且又具有高通滤波器的优点,其等效阻抗在较宽的一段范围内很低,对特征、非特征谐波都有很好的滤波效果。文中还讨论了参数变化、等效频偏等因素的影响,最后通过与单调谐滤波器仿真比较,证明了该滤波器的滤波效果。     

页岩气田电网谐波谐振影响分析及对策研究

基于“碳达峰、碳中和”背景,新型大功率压缩机、网电钻机及电驱压裂泵系统的研制、使用为我国页岩油气田电动、绿色和智能开发提供了新的装备支撑。然而系统中变流、变频装置也使得页岩气田电网的谐波污染问题愈发严重,极易引发谐波谐振问题。为此针对页岩气田电网的谐波谐振进行综合分析与治理。首先,阐明页岩气田压缩机、网电钻机及电压裂泵系统变频装置的工作机理;其次,采用模态分析法对由变频装置引发的页岩气田电网谐波谐振问题进行分析,得到最易诱发谐波谐振的平台区域;最后,根据不同的电压等级在所得区域中加装无源或有源滤波器对谐波谐振进行抑制。该研究成果可以准确检测变频装置引发的谐波谐振区域并进行有效抑制,具有良好的应用前景,将为我国页岩气绿色、低成本开发示范提供保障。     

谐波分析与滤波器优化配置软件在电力系统中的应用

根据滤波器投资费用最小的原则,结合改进的网络固有结构法和谐波潮流解耦算法,基于Matlab和Delphi语言开发出一套谐波分析与滤波器优化配置软件。除一般的谐波分析功能外,软件还具有两个特色功能：运用改进的网络固有结构法来分析串并联谐振,从而使系统谐振次数远离谐波次数,避免谐振以及由此引起的谐波放大问题;基于网络固有结构法确定电力系统中各次滤波器的最佳配置位置,并运用自适应差异进化算法对滤波器参数进行优化设计,使电网各节点的谐波指标能最大限度地满足国标要求,以达到抑制谐波的目的。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配置综合软件包。对实际电力系统算例的计算和分析表明,所提出的方法正确有效,所研制的软件实用性强。     

基于基波谐振原理的无源滤波新方法研究

非线性负载的增多导致了电力系统的谐波污染日益严重。针对有源滤波器的初期投资大,结构复杂,运行维护困难的缺点,提出一种无源滤波新方法,该方法在电网与无源滤波器之间三相线路中分别串联一组由电感和电容组合而成的基波谐振电路,该电路对基波电流无影响,但是对谐波电流呈现了高阻抗的特性,可以迫使谐波电流最大限度的流入无源滤波器,从而大幅度的提升滤波器的效率。对该新方法通过建立等值电路进行了滤波原理分析,与传统无源滤波方法进行了滤波效能比较,并分别通过单相和三相电路滤波实验进行验证,实验结果表明该方法与传统无源滤波器相比有较佳的滤波效果。     

基于模态分析的谐波谐振评估方法

谐波谐振在电力系统中经常表现为高电压.文中研究发现这种谐振现象与网络导纳矩阵的奇异性有关,而这种奇异性是由于矩阵的一个特征根趋近于零造成的.因此通过分析特征根的性质,就可以得到有关谐振机理和程度的信息.基于以上研究结果,该文提出了一种称为＂谐振模态分析＂的技术.理论分析和算例研究证明了该方法是进行电力系统谐波分析的有效工具.     

基于回路模态分析法的串联谐波谐振评估

串联谐波谐振发生时会造成系统过电压,损坏电力设备,影响系统正常工作。为了解决此问题,需获得准确的串联谐波谐振频率,从而控制谐波源产生与此相应的谐波。由于串联谐振的发生与回路密切相关,不能用节点阻抗矩阵来分析串联谐振问题,据此提出一种分析网络回路阻抗矩阵以获得串联谐振频率及相关支路信息的模态分析方法。仿真分析所得串联谐波谐振频率与频谱分析的比较结果证明此方法正确。理论分析和算例研究证明,该方法是电力系统谐波谐振分析的有效工具。     

针对某变电站的谐波分析与治理

文章分析了电力系统谐波对电网损耗、电能质量、供电效率等性能的影响。结合某变电站110kVII母电压异常波动,发现某用户10 kV电压表异常,接着对该用户进行数据采集,将采集的数据分析与比对,发现该用户向电网注入谐波,建议该用户进行治理。既避免电网事故的发生,又降低用户的成本。     

工业企业配电系统的高次谐波分析

介绍了工业企业用电设备的种类和高次谐波的概念,阐述了常见的高次谐波产生的来源和高次谐波的危害,最后分析了几种常用于工业企业配电系统的高次谐波抑制措施。     

电力系统串联谐波谐振的特性分析与灵敏度计算

分析电力系统谐波背景下模态分析与谐波谐振关联的机理,根据回路阻抗矩阵,绘制矩阵特征值频谱和串联谐波谐振下的关键模态导纳。根据串联谐振及谐波激励的自身特点,提出使用虚拟支路对系统拓扑结构进行修正处理,对网络进行谐波谐振模态分析,将模态分析结果与系统导纳频谱扫描结果进行比较,验证谐波谐振频率计算方法的可行性和准确性。定义灵敏度矩阵,通过基本回路矩阵确定系统元件与回路阻抗矩阵元素间的关联性,推导关键模态下特征值对各网络元件电气参数的灵敏度,通过标准化处理,提高了各支路元件灵敏度的可比性。对IEEE30母线系统进行仿真分析,得出串联谐振对元件的灵敏度影响程度和串联谐振的定位及传播范围。     

改进的自适应遗传算法在配电网谐波抑制中的应用

以配电网中无源和有源滤波器的总费用最小为目标函数,以谐波电压和滤波器的安全运行为约束条件,将改进的自适应遗传算法应用于配电网谐波抑制工作,对无源和有源滤波器的安装节点和参数进行统一优化配置。给出了一个18节点的典型配电系统运算结果,说明了整个算法的有效性。     

电力系统局部电路谐波谐振产生原因分析及对策

对在谐波源产生的谐波作用下,电力系统局部电路发生串、并联谐振的原因进行深入分析,论述了电力系统运行中较常见的电磁式电压互感器铁芯饱和引起的谐波谐振的发生原理,针对谐波谐振过电压的危害提出了预防和应对措施,通过减少谐波源,限制注入电网的谐波电流和采取措施使系统参数处于谐振范围之外来预防和抑制谐波谐振的发生。     

丽水电网谐波污染的现状及治理对策

根据丽水地区电网谐波治理的实践,分析谐波产生的原因和危害,进行谐波治理方案的比较,讨论适合丽水地区电网的谐波治理方案。谐波治理主要有电网集中治理模式、特殊变压器就地治理模式及无源滤波装置就地治理模式,其中无源滤波模式较为成熟,值得推广。     

电网谐波功率潮流方向与电力滤波器的应用

分析了电网谐波功率潮流方向对其安装的无源滤波器和有源滤波器的影响,证明了只有根据电网谐波功率潮流的方向和谐波源类型来确定所使用的滤波器及其工作方式才能达到预期的滤波效果。     

牵引供电方案设计中谐波谐振问题研究

为了评估牵引供电系统的谐波谐振特性,从牵引供电系统设计角度出发,建立牵引供电系统谐波特性仿真模型和牵引负荷谐波发射模型。研究牵引供电方案中外部电源系统短路容量大小和馈线电缆长度变化对牵引供电系统谐振特性的影响规律。在供电方案综合评判中引入谐波谐振特性分析,研究牵引供电方案与牵引负荷谐波特性匹配问题及其对供电质量的影响。研究结果表明,牵引供电设计参数的变化对谐波谐振特性影响显著,通过优化牵引供电方案可以减少甚至避免发生谐波谐振。     

Active filter system containing an inverter bypass circuit to suppress harmonic resonance

The superconducting-type magnetically levitated railway system (MAGLEV), which is driven directly by variable voltage, variable frequency (VVVF) inverters or cycloconverters, is well known as the new traction system for future super-rapid mass transportation. Since the frequency converters generate harmonic currents possibly leading to interference problem on utility transmission systems, the conventional ac filter of LC (reactor-capacitor) branch and/or the active filter is necessary to prevent the harmonic disturbances. The authors have developed a novel harmonic compensation system consisting of shunt LC filters on load side, a step-down transformer on receiving end, and a small-capacity active filter with one end connected to the secondary winding of the transformer and the other to the load bus. The active filter is current-controlled to give adequate damping to the harmonic resonance condition between the power system and the passive filter equipment, especially at lower harmonic frequencies. The principle and the characteristics of the new harmonic compensation system are described, and its laboratory test results which show satisfactory performance are given.     

Harmonic distortion degradation and filter optimization based on sensitivity studies with considering resonance issue

Voltage distortions are characterized by the harmonic spectrum of the nonlinear load (NLL) and harmonic impedance of the whole system. On one hand, the harmonic impedance is at the peak value when the frequency is at the resonance point, which leads to serious voltage distortions. On the other hand, harmonic distortions will be excited from excessive harmonic emission without resonance. In order to address the above causes, shifting the resonance frequency sensitivity (RFS) and the critical individual harmonic voltage distortion (IHD_V) sensitivity (IHDS) indices are presented here to control the critical IHD_V and total harmonic voltage distortion (THD_V). The main idea is to find and adjust the most sensitive network parameter against these sensitivity indices until the harmonic distortion reaches the required value. A three‐bus test system and the IEEE 14‐bus system are used to verify the proposed method. Comparison of the results shows that these indices complement each other for solving the harmonics problems with or without harmonic resonance. The sensitivity‐based methods can be effective for system optimization and filter design by considering harmonic resonance. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于模态分析的风电场并网谐波谐振研究

针对风电场并网时易发生的谐波谐振问题,采用模态分析法对风电场并网系统的节点导纳矩阵进行解耦处理,并通过特征值分解确定其谐振频率、谐振中心等相关信息。首先建立并网LCL逆变器等效诺顿模型和电网等效模型,基于已建立模型,采用模态分析法分析风电场并网谐振现象并给出各节点谐振参与因子、谐振中心等谐振信息。基于仿真平台PSCAD按照某99 MW风电场参数搭建实例仿真模型,在验证模态分析法可行性的同时,深入研究随着风电场集电线路长度和风机并网台数改变时的并网谐振各节点参与因子与谐振中心的变化规律。     

高压直流输电系统直流谐波阻抗的解析计算及谐振分析研究

研究了常规高压直流输电系统直流回路谐波谐振问题。采用解析计算的方法,对典型高压直流输电系统的直流回路谐波阻抗进行数学建模。基于状态空间模型得到了直流谐波阻抗的解析表达式,形成了直流回路阻抗频谱,并通过PSCAD软件对所提模型进行了验证。分析了系统各环节参数与直流谐波阻抗的耦合关系。提出了采用调整控制参数实现直流回路谐振宽频抑制的方法,并通过电磁暂态仿真对所提方法进行了验证。结果表明,所提方法可有效提升高压直流系统的直流谐振抑制能力和安全稳定运行水平。