电力系统运行方式对无源滤波器的影响分析

无源滤波器广泛地应用于电力系统谐波治理工程中,其滤波效果与电力系统的运行方式密切相关。对无源滤波器的基本原理进行了分析,根据其滤波等效电路分析了电力系统等效阻抗对无源滤波器的谐波电流的流量影响,最后通过实验验证了适当的增大系统的等效阻抗可以明显的改善无源滤波器的滤波效果,此结论有很大的工程指导意义。     

高压直流输电交流滤波器参数的计算

无功补偿和电压控制是高压直流输电工程中的重要问题。交流滤波器可以滤除交流侧谐波并补偿无功功率,所以广泛应用于高压直流输电工程中。交流滤波器必须满足在各种工况下的交流侧谐波性能和无功功率补偿要求。首先给出单调谐滤波器参数计算的方法和精确公式;在双调谐和三调谐滤波器的参数计算过程中,通过把双调谐、三调谐滤波器等效成2个或3个单调谐滤波器,先计算得到各个单调谐滤波器参数,再经过该文给出的等效公式得到双调谐和三调谐滤波器参数,并通过定值计算和性能计算验证交流滤波器的元件参数能够符合系统要求。给出了一个三调谐滤波器计算的例子。通过仿真,得到三调谐滤波器和等效的3个单调谐滤波器的阻抗频率特性曲线,并加以对比,结果表明这种参数计算方法符合工程精度要求。介绍了另一种基于交流滤波器阻抗频率特性的滤波器参数计算方法并将两者做了对比,分析了2种滤波器参数计算方法的优缺点。     

参数失谐对基于滤波器的高压直流输电系统直流侧谐波电压测量的影响

将测量的高压直流输电系统直流侧滤波器电流进行傅里叶分解得到各次谐波电流,结合滤波器已知的阻抗-频率特性计算得到直流侧的谐波电压。推导了采用常规直流单调谐滤波器时谐波电压测量误差与参数失谐度之间的关系,分析了不同元件的失谐度对各次谐波电压测量的影响和谐波电压测量误差对滤波器元件参数失谐的灵敏度。仿真计算结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

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。     

一种基于图解的LCL滤波器设计和优化方法

相对L型滤波器,LCL型滤波器对高频谐波电流具有更好的衰减特性,更适合应用于大功率场合。但针对LCL型滤波器的参数设计也更复杂,不仅需要考虑滤波器对高频谐波电流的抑制效果,还需要考虑对控制器性能的影响。从LCL滤波器的数学模型入手,综合考虑滤波器的各个参数的限制条件,通过理论推导,直观地将滤波器各个参数对系统的影响用曲线表示在同一个平面中。通过图解分析,得到一种LCL滤波器的参数设计和优化的方法。最后给出一个单相并联型有源电力滤波器LCL滤波器的设计实例,并通过仿真和实验验证了设计方法的正确性和有效性。     

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。     

多边界约束的LCL并网变流器滤波参数设计

以谐波等效电路为基础,推导网侧及变流器侧电流单次谐波及总谐波含量的解析表达式。结合滤波器各元件取值的限制条件,提出了一种完善的LCL滤波器设计,并对参数的优化选择进行了讨论。结合相关控制策略,对控制系统的稳定性进行了分析。通过相关的实验对上述设计方法和理论分析进行了验证。     

无源滤波器的一种实用改进方法

为了解决电力系统非线性负载的增多,导致谐波污染日益严重的问题，对目前国内外电力系统广泛采用的无源滤波器的原理及缺陷进行了研究。通过实验进行了效果比较,结果表明，在系统等效阻抗较小的情况下，工程实用的无源滤波器的效果较差。在不影响电网正常运行的前提下，用串联电抗器的方法来增大系统阻抗，可以有效地改善无源滤波器的滤波效果。     

智能型电力有源滤波器

常用的谐波抑制方法包括改造或弃用谐波源型设备、装设无源滤波器,以及采用电力有源滤波器.用户侧的改造一般很难实施,弃用电力电子设备和节能设备会增加电能的消耗,故很少采用.无源滤波器由电感、电容和电阻组成,受系统阻抗影响大,谐振点偏移会使其补偿效果降低,如果谐振点谐波与电网背景谐波接近,很可能产生谐波放大和共振情况.电力有源滤波器具有等效成电流源的特性,不受电网参数影响,补偿效果稳定。它有完善的保护措施,可靠性高。下面介绍一下智能型电力有源滤波器的四项技术特点。     

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。     

C型阻尼滤波器内在特性分析及最优应用场景

无源滤波器因其成熟的技术和较低的成本而得到了大量应用，其中二阶高通滤波器和C型阻尼滤波器广泛用于新型电力系统谐波问题的治理。然而现有研究缺乏对每种滤波器特性的揭示，使得设计者在选择最优拓扑问题上存在困难。为此，深入研究了2种高通滤波器的拓扑特性，并着重考虑系统电压对滤波器成本的影响，归纳出2种高通滤波器的内在特性以及它们的最优应用场景，并提出可用于低压等级到高压等级的普适性结论，有利于解决滤波器拓扑选择问题并指导滤波器组设计。     

±800kV直流输电工程交流滤波器暂态定值计算

特高压直流输电工程换流器运行中会产生大量谐波,对电力系统稳定和通信线路等均会造成不良影响。加装交流滤波器可以有效地降低换流器谐波危害,提高系统运行可靠性,同时补偿换流器运行中所需的无功。为了使交流滤波器在各种工况下都能安全运行,必须合理地配置避雷器并确定滤波器的绝缘配合方案。本文根据±800kV特高压直流输电工程功能规范书的要求和交流滤波器元件参数特性,选取最严酷的运行工况,计算了交流滤波器暂态负荷情况,研究得出了交流滤波器内各元件电容、电抗、电阻以及避雷器的暂态电流、电压和能量,确定了交流滤波器各元件的绝缘水平和避雷器参数配置,得出整流站和逆变站高压容器雷电耐受水平和操作耐受水平分别为1 550kV和1 175kV。研究表明通过合理确定绝缘水平并配置避雷器,可以有效地降低滤波器设备电容器、电抗器和电阻器的保护水平,同时满足交流滤波器设备安全运行要求。     

直流输电换流站交流滤波器稳态额定值研究

根据交流滤波器定值模型 ,计算滤波器各个组成元件在滤波器阻抗与一定范围内系统谐波阻抗并联谐振时的电压和电流。计算采用阻抗圆的方法来模拟系统阻抗 ,且考虑换流器产生的谐波电流和背景谐波共同的影响。计算表明 ,12、2 4次特征谐波及 3次非特征谐波在谐波电流中占主要成分 ,且背景谐波对选取滤波器元件参数影响很大。     

C型滤波器在混合型有源滤波器中应用及优化

为了在减小有源电力滤波器设计容量、降低成本的同时确保其谐波补偿性能,将C型无源滤波器代替通常的单调谐无源环节与有源滤波器串联,利用其在基波频率时表现出高阻抗,而在谐波频率时表现为低阻抗来承载大部分基波电压,从而可有效地减小有源滤波器的设计容量.通过分析C型滤波器的阻抗频率特性方程,给出了C型滤波器的参数算法及优化过程.仿真及试验结果表明C型滤波器在低于截止频率时表现为电容特性,而在高频段表现出纯电阻特性,90%的电压由C型滤波器承担,系统的总谐波含量THD低于5%,5次和7次谐波基本消除.     

采用随机脉宽调制技术降低电力有源滤波器开关谐波

近年来,电力有源滤波器广泛用于抑制电网谐波、提高电力系统电能质量。对于电网而言,基于脉宽调制技术的有源滤波器等效为高频谐波源,产生开关频率及其倍频成分谐波,引发电磁兼容性问题。随机脉宽调制技术将开关频率随机化,使得开关频率处幅值较大的离散谐波扩展为一定带宽内幅值较小的连续谐波,从而降低开关谐波幅值。论文选取随机脉宽调制技术用于抑制有源滤波器开关谐波,并在此基础上简化电力有源滤波器输出滤波环节,减少设备成本,降低控制系统设计难度。详细分析随机信号对开关函数功率谱密度特性的影响,并据此提出随机脉宽调制技术的实用化设计方法。仿真和实验结果验证了论文方案的有效性。     

SFC谐波滤波器的设计及应用

通过比较SFC谐波滤波器在启动过程中投入、退出参数,利用谐波分析手段进行了滤波器各元件参数的设计。该谐波滤波器应用于惠州天然气电厂SFC启动过程中,在谐波抑制和无功补偿方面取到了良好效果。     

基于谐波阻抗的单调谐滤波器在线监测及失谐辨识

本文提出了一种通过计算谐波阻抗实现单调谐滤波器元件参数的在线监测方法,将实时测量得到的滤波器电压和电流通过傅里叶分解,进而求得滤波器的各次谐波阻抗,结合滤波器的结构计算得到该滤波器各元件的实时参数,实现滤波器元件参数在线监测的目的。该方法无需对现有滤波器进行任何改造、计算简单、实现方便。扩展了现场电压/电流互感器的功能,并可及时准确确定滤波器的失谐元件。通过PSCAD仿真验证了所提出方法的正确性和有效性。     

混合电力滤波器设计及仿真

电力电子装置的广泛应用,电力电子装置在产生大量谐波的同时,要消耗无功功率,给电网带来额外的负担。治理电力系统谐波污染就成了电力系统中的一个重大课题.过去单独使用无滤波器或者有源滤波器来滤除谐波存在着许多缺点。利用并联型混合有源滤波器,有源滤波器只需提供较小的补偿电流,因而容量不需要很大,造价也可以降低。通过用PSIM仿真软件,三相电路的并联型混合有源滤波器进行仿真设计,通过其波形可以清晰的看出它更佳的滤波效果。     

750 kV/±800 kV输电工程交流滤波器暂态定值研究

特高压直流输电工程换流器运行中会产生大量谐波,对电力系统稳定和通信线路运行等均会造成不良影响.加装交流滤波器可以有效地降低换流器谐波危害,提高系统运行可靠性,同时补偿换流器运行中所需的无功.为了使交流滤波器在各种工况下都能安全运行,必须合理地配置避雷器并确定交流滤波器的绝缘配合方案.750 kV/±800 kV接入方案是±800 kV特高压直流输电工程最新的接入交流方案,首次根据特高压直流输电工程功能规范书的要求和交流滤波器元件参数特性,选取最严酷的运行工况,计算了交流滤波器暂态负荷情况,研究了交流滤波器内各元件电容、电抗、电阻以及避雷器的暂态电流、电压和能量,确定了交流滤波器各元件的绝缘水平和避雷器参数配置.研究表明,±800 kV特高压直流直接接入750 kV交流系统,合理配置交流滤波器避雷器可以有效降低滤波器设备内各元件的保护水平,同时满足特高压直流输电工程安全运行要求.研究结果可为工程建设提供技术支持.     

基于谐波电流变化率的高压直流输电系统直流侧滤波器参数的在线辨识

提出了一种新颖的高压直流侧滤波器失谐元件的在线辨识方法。该方法通过测量流过滤波器各个支路的电流并进行谐波分析,通过判断不同次数谐波电流的变化率辨识出具体的失谐元件。给出了该方法的原理和具体实现过程,推导了不同元件的失谐度与谐波电流变化率的理论表达式,以此为基础分别提出滤波器失谐、滤波器串联和并联部分失谐元件及失谐程度的判据。通过对单调谐和双调谐滤波器的仿真计算,验证了所提出方法和判据的正确性和有效性。该方法仅需对原有滤波器进行简单改造即可实现,扩展了滤波器的功能。可实现直流滤波器失谐元件的在线准确、快速辨识,具有较好的实用价值。