高压直流换流站载频噪声滤波器研究

在高压直流(HVDC)输电工程建设中,为了抑制高压直流换流站中的换流器在运行时对交直流输电线路出线产生的载波噪声干扰,有必要在线路中加装交直流载频噪声滤波器(PLC滤波器)。文章在分析了换流站噪声频谱和载波干扰限制值的前提下,扼要介绍了PLC滤波器工作原理,并结合贵广直流工程中肇庆换流站建设项目,阐述了实施的PLC滤波器设计内容,为今后直流国产化工程提供技术参考。     

基于新能源逆变系统的直流侧电磁干扰噪声机理分析及其抑制技术

针对新能源逆变系统的直流侧传导电磁干扰（ＥＭＩ）噪声进行了综合分析,就其产生机理提出了直流侧传导电磁干扰噪声的共模干扰机理模型和差模干扰机理模型,在共模、差模噪声分析的理论基础上,详细分析了直流EMI滤波器的设计及其特性。采用MATLAB仿真对比分析了高频寄生参数的存在对DC_LISN受试端阻抗、隔离度、插入损耗等参数的影响。以某一风能逆变系统为实验对象,具体分析了该系统直流侧的传导干扰噪声特性,并设计了相应的直流EMI滤波器。实验结果很好地验证了采用所提方法设计的直流EMI滤波器的有效性。     

±800 kV直流输电系统设计软件包的开发进展

介绍了由中国南方电网有限责任公司组织实施的“十一五”国家科技支撑计划重大项目“特高压输变电系统开发与示范”课题21“±800kV直流输电系统设计软件包的开发”的进展情况。概述了软件包中的主要软件模块及其功能,包括主回路参数计算模块、无功管理模块、交直流滤波器设计模块、直流输电系统损耗计算模块、直流输电系统可靠性计算模块、直流挟流站电磁干扰分析模块、交流侧和直流侧PLC噪声滤波器设计模块、直流输电系统可听噪声计算模块、直流输电系统外绝缘设计模块和直流输电系统绝缘配合模块。     

HVDC换流站取消载波通信噪声滤波器的可行性

为防止高压直流输电（HVDC）换流阀高频噪声对电力线载波（PLC）通信的干扰,常规方法是在换流站交、直流侧安装高频噪声滤波器,但噪声滤波器时有故障并造成HVDC系统停运。现代电力系统已逐步采用光纤通信,针对此条件下是否有可能取消直流输电换流站的高频噪声滤波器的问题,对高坡—肇庆直流输电系统的高频噪声进行全面测量分析,得到一些有参考价值的数据。在测量数据的基础上,讨论了取消换流站交、直流PLC噪声滤波器的可行方案。     

非隔离逆变器交直流侧共模干扰耦合抑制

在非隔离的逆变系统中往往需要在逆变器直流侧和交流侧放置电磁干扰滤波器,以往学者主要是研究直流侧或交流侧滤波器的拓扑结构、参数设计等,但对于交流侧和直流侧EMI滤波器两者之间的耦合作用缺少分析。通过分析共模噪声在两侧EMI滤波器之间的耦合特性,在交流侧采用一种浮地结构的EMI滤波器,改变了共模噪声的流通路径。实验结果表明,该结构能够削弱交直流侧共模EMI滤波器的耦合,使得两侧的EMI滤波器可以达到预期效果;同时,能够增强直流侧和交流侧EMI滤波器的共模衰减能力,有效抑制光伏系统的共模干扰。     

直流输电系统交流PLC噪声滤波器原理、常见故障及运维策略

直流输电系统交流PLC噪声滤波器长期工作在换流阀产生的高频谐波谐振区域附近,滤波器某些部件因过热、老化等故障而损坏,导致直流非计划停运.以±500 kV桂中换流站为例,介绍了交流PLC噪声滤波器的基本原理、常见故障,从而提出针对性的运维策略,供其他直流工程运维工作参考.     

新形势下取消高压直流输电系统交流PLC的对策研究

高压直流输电系统交流PLC噪声滤波器能有效降低换流阀周期性导通关断过程中产生的干扰信号,保证电力线路载波通信的正常传输,但其在长期运行中易出现设备异常,造成直流系统停运.随着高质量光纤通信技术的应用,电力线路载波通信仅存较少,交流PLC噪声滤波器所起的负面作用压过正面作用.从继电保护装置动作特性出发,研究逐步取消交流PLC的风险及影响,并通过仿真软件和实测背景噪声,探讨了取消交流PLC的可行性方案和后续对策.     

计及混合噪声的集成式EMI滤波器设计

噪声测量是EMI滤波器设计的基础,噪声测量中由于噪声电流的不平衡,一种形成机理类似于共模(CM)噪声却通过差模(DM)模块进行抑制的噪声被称为"混合(MM)噪声",该噪声对滤波器的设计具有重要的影响。通过分析MM噪声的产生机理,将其区别与传统的DM噪声与CM噪声;探索了DM模块在MM噪声抑制中的作用,DM模块的功能由利用阻抗不匹配原理对噪声进行抑制变为利用阻抗不匹配以及阻抗平衡分别对传统DM噪声和MM噪声进行抑制。以集成式EMI滤波器中的平面型EMI滤波器和母线型EMI滤波器为例,研究了MM噪声对该类滤波器设计的影响,并阐述了考虑MM噪声后对集成式EMI滤波器的制作、材料等方面的影响;基于传统噪声理论及MM噪声理论分别设计了一台EMI滤波器。研究表明,计及MM噪声后设计的EMI滤波器性能更优良。     

设备滤波器与系统干扰谐振特性关系研究

针对某直流供电系统中的电磁干扰(EMI)问题,建立了直流供电网络的基本模型;分析了系统中各设备级滤波措施的干扰抑制效果;研究了设备级滤波器和系统级EMI谐振现象的关系;指出了系统级EMI谐振特性的产生根源;获得了直流供电系统中设备级滤波器输入阻抗应避免电容特性的设计原则.试验测试结果验证了理论分析的正确性.     

一种应用于直流输出侧EMI滤波电路设计

介绍了一种应用于高压大功率全频段调频式(FBFM)开关电源直流输出侧电磁干扰(EMI)滤波电路的设计方法。通过该方法,设计了一款应用于高压大功率FBFM开关电源直流输出侧EMI滤波电路。通过Saber仿真及实验验证了通过该方法所设计的EMI滤波器能有效降低直流输出侧的高频噪声,提高了直流电压的输出品质。     

基于EMI滤波器的逆变器传导电磁干扰的抑制

由于干扰源和负载阻抗对EMI滤波器的滤波效果有很大影响,根据PWM逆变器的传导干扰源和负载阻抗的特点,在已有的EMI滤波器结构选取原则的基础上,提出了一种设计EMI滤波器的方法,使得EMI噪声到达LISN时,经过了最大限度的衰减,给出了共模和差模干扰的设计实例,实验结果表明,该方法简单、有效.     

DC/DC开关电源有源共模EMI滤波器的研制

开关电源中功率半导体器件的高速开通和关断过程会产生强烈的电磁噪声.传统方法是采用无源电磁干扰(EMI)滤波器来滤除噪声.基于补偿原理的有源EMI滤波器(AEF)是一种可替代无源滤波的新方法.根据其基本原理设计了一种DC/DC电源用的有源共模EMI滤波器(ACEF).仿真和实验结果均表明,该有源滤波器对共模噪声信号有较好的抑制能力.     

开关电源中有源EMI滤波器技术

随着开关电源开关频率的提高，EMI噪声污染越来越严重。这些日益严重的污染，使有源EMI滤波器技术得到了很广泛的应用，同时也对有源滤波技术提出了更高的要求。阐述了开关电源中有源EMI滤波器的基本原理并对其几种代表性的典型拓扑进行了概括分析，展望了今后一个时期内有源EMI滤波器的发展方向。指出有源EMI滤波器是开关电源及电力电子设备满足电磁兼容要求的一个重要研究方向，集成化、模块化、标准化是有源EMI滤波器发展的必然趋势。     

Radio-frequency common-mode noise propagation model for power-line cable

Electromagnetic-interference (EMI) radiation from a power-line communications (PLC) network has been a major concern for the widespread use of broadband PLC technology. It is also well known that the dominant radiation mode of the PLC network is common mode (CM) by nature. Therefore, for electromagnetic-compatibility planning purposes, knowledge of the CM noise propagation path of the power line in the frequency range of 1 to 30 MHz is essential to provide insight of EMI radiation emitted by the power line. Based on a two-current-probe measurement approach, the CM noise propagation model for a three-wire power-line cable can be derived and represented by an equivalent two-wire CM transmission line. The equivalent CM noise propagation model allows us to predict the CM noise current on the power line with reasonable accuracy. The model will serve as a valuable tool in the future to identify effective ways to suppress EMI radiation from the PLC network.     

基于合成扼流圈的开关电源EMI滤波器设计

为改善传统EMI滤波器的滤波性能,分析并采用了合成扼流圈来替代传统分立扼流圈,并根据滤波器阻抗失配原理,通过分析LISN网络与噪声源的阻抗特性,分别对共差模等效电路进行分析与设计,提出了基于合成扼流圈的开关电源EMI滤波器设计方法.试验结果证明,此方法是有效的,并已成功地应用在燃料电池轿车用DC/DC变换器的控制电路板设计中.     

大功率AC/DC变流器传导电磁干扰分析与抑制

本文研究了AC/DC变流器中传导电磁干扰 (EMI) 的抑制问题.在系统干扰测量和干扰源及干扰传播通道分析的基础上,提出了传导EMI的抑制方法,如采用混合式EMI无源滤波器、加装吸收电路等.混合式EMI滤波器对系统传导EMI抑制起着主导作用,能有效的滤除传导电磁干扰的低频成分和部分高频成分.简要介绍了所采用的理论计算和实际微调相结合的EMI滤波器的设计方法,该方法的特点是易于实施,只要求测量噪声幅度和噪声接受体的阻抗即可开始设计.实验结果表明,所采用的方法使变流器的电磁干扰得到了有效的抑制,并使系统满足了EMC标准要求.     

用于开关电源的EMI滤波器设计

给出了用转移矩阵【A】参数法分析电源EMI滤波器插入损耗的具体方法,介绍了电源EMI滤波器的几种基本结构。通过分析LISN网络和EMI噪声的特性,分别对共差模等效电路进行分析与设计。结合所要通过的EMC标准计算所需的插入损耗,选择合适的元器件构造电源EMI滤波器,最后通过试验验证了设计方法的正确性。     

EMI滤波器阻抗失配与EMI信号的有效抑制

为了使EMI滤波器的传导EMI信号在其内部得到最大衰减,依据EMI滤波器应具有双向抑制性的基础上,分析了阻抗失配对插入损耗和反射损耗的影响,给出了理想EMI滤波器的确定原则,以及为减小阻抗失配给插入损耗带来的影响,提出了实际设计和选用EMI滤波器时应遵循的最大失配原则。试验结果表明,这一原则对减小阻抗失配给插入损耗带来的影响非常有效。     

集成模块用有源电磁干扰滤波器的设计

通过比较电力有源滤波器与电磁干扰有源滤波器的异同，分析了在电力电子集成模块的输入EMI滤波器设计中采用有源滤波技术的可行性，设计出用于集成模块的有源EMI滤波器，包括宽带电流互感器、线性放大电路及高频电流回馈环节。基于滤波器的T型二端口网络模型，研究了其放大倍数与补偿性能的关系，获得了稳态工作特性曲线：考虑到EMI信号的宽频谱特性，建立了电流互感器的高频简化物理模型，探讨了拓展其传输频带的有效方法。所设计的滤波器工作稳定，外形结构紧凑，仿真和实验结果表明其在较宽的频段内具有良好的滤波效果。