统一电能质量调节器串联侧滤波器设计与有源阻尼控制策略

首先分析了工业级10 k V/1 MVA等级统一电能质量调节器(unified power quality conditioner,UPQC)串联侧滤波器设计方法,分析了RLC滤波器与LCL滤波器的性能优劣,并最终选择RLC滤波器作为UPQC串联侧滤波器。其次从振荡谐波源的产生、滤波器传输系统的放大过程以及控制环节的反馈3个方面分析了RLC滤波器引起逆变器谐振甚至失稳现象的机理,并基于该分析结果从反馈控制角度提出了有源阻尼控制策略。最后在UPQC的实际物理控制器中增加有源阻尼控制环节,并基于实时数字仿真仪(real time digital simulator,RTDS)进行闭环测试,实验结果验证了所提策略的有效性。     

一种基于基波磁通调谐补偿的无源滤波新方法

针对有源滤波器初期投资大、电流实时检测的缺点,提出了一种无源滤波新方法,即在每相中增加一基波单绕组变压器,其一次侧串联在电源和无源滤波器之间,二次侧通过与基波调谐LC滤波器串联,在满足基波磁通补偿的条件下使基波电流顺利通过变压器,而谐波电流被迫流入单调谐滤波器中,从而提高无源滤波器的效率。利用Matlab对所建模型进行仿真,仿真结果表明在本设计的低功率整流设备中,本方案能有效滤除电力系统谐波。     

一种基于基波磁通调谐补偿的无源滤波新方法

针对有源滤波器初期投资大、电流实时检测的缺点,提出了一种无源滤波新方法,即在每相中增加一基波单绕组变压器,其一次侧串联在电源和无源滤波器之间,二次侧通过与基波调谐LC滤波器串联,在满足基波磁通补偿的条件下使基波电流顺利通过变压器,而谐波电流被迫流入单调谐滤波器中,从而提高无源滤波器的效率.利用Matlab对所建模型进行仿真,仿真结果表明在本设计的低功率整流设备中,本方案能有效滤除电力系统谐波.     

HL-2A装置电源系统有源电力滤波器的设计与仿真

HL-2A装置极向场及二级加热电源系统由1台输出频率可变的125 MVA飞轮脉冲发电机组供电,其输出母线上存在大量谐波成分,需要设计一个滤波器对其线路进行谐波治理。首先针对于频率可变的电源系统,在设计有源电力滤波器时,需加入锁相环追踪电源系统频率的变化;再以此变化的频率为基础分析其谐波成分,通过控制有源电力滤波器主电路滤除谐波;最后在理论分析的基础上,使用Matlab/Simulink软件进行仿真分析,观察在频率可变系统下有源电力滤波器的谐波滤除效果。仿真结果验证了理论分析的正确性和可行性。     

基于二阶串联谐振滤波器的基波电流检测方法

分析了谐振滤波器的电路模型,即RLC串联电路的检测性能.将畸变的电流转换为电压并将该电压信号作为RLC串联电路(其谐振频率为电流的基波频率)的输入信号,则在电容C上将获得放大的基波电压信号以及被有效抑制的谐波分量.从而实现对基波电流的检测.分析了电路品质因数D对RLC串联电路检测性能的影响,推导了检测电路的传递函数,并设计了相应的二阶串联谐振数字滤波器.该方法具有实现简单、运算量小等优点,适用于三相及单相电路有源电力滤波器(APF)的基波电流检测,以及动态电压恢复器中基波电压的检测.仿真及实验结果验证了所提方法的有效性.     

中频电源间谐波发射特性机理研究

针对中频电源间谐波严重危害电力设备的安全稳定运行问题,基于中频电源的电路拓扑结构,深入分析了此设备间谐波的产生机理。首先分别对中频电源中整流器和半桥逆变器的谐波发生特性进行了数学建模;然后结合两者的谐波传递规律推导出中频电源间谐波发射机理的数学模型;最后以十二脉中频电源为例,分别对其进行了仿真设计和实测数据分析。仿真结果和实测数据结果表明,该间谐波数学模型准确描述了中频电源间谐波的发射特性,其模型准确度可满足工程应用的要求。     

光伏发电系统SPWM逆变电源谐波的抑制技术

对光伏发电系统的SPWM逆变电源产生谐波的原因进行了分析,设计了一种新型无源三相三角形-带通滤波器,该滤波器将LCL串联装置并联在主电路中,通过仿真数据选取最佳的LCL参数,并与阻波器串联以共同抑制光伏系统产生的谐波.理论分析、仿真和实验研究结果表明,该三相三角形-带通滤波器能有效抑制光伏发电系统中的3～19次等谐波,...     

静止式中频电源谐波分析及抑制方法

对静止式中频电源的谐波分析和抑制方法进行研究,分析了静止式中频电源拓扑结构,在推导了多电平PWM输出电压波形解析表达式的基础上,总结出输出电压边频带谐波分布规律和谐波总畸变率变化规律。分别针对高次谐波和低次谐波采用不同抑制手段的特点,给出了LC滤波器的参数设计方法,并提出利用双闭环多重比例谐振控制器抑制低次谐波的方法,即负载电流内环和负载电压外环均采用多重比例谐振控制器。最后在研制的300 kV.A样机上进行了实验验证,证明了理论分析的正确性和谐波抑制方法的有效性。     

有源滤波器在6脉中频炉谐波治理中的应用

简述了中频炉的基本结构及工作原理,从理论上分析其产生的谐波电流特性.利用PSIM仿真平台分别搭建了6脉电流型和电压型中频炉仿真模型,并仿真分析其谐波电流特性;介绍了3种治理方案,选用有源滤波器(APF)对中频炉的谐波进行补偿,并在实际工程中采用APF对6脉中频炉的电流谐波进行抑制.取得了较为理想的效果.     

基于功率平衡原理的单相串联有源电力滤波器

提出一种基于功率平衡原理的串联型有源电力滤波器(APF)。在分析串联型有源电力滤波器功率平衡特点的基础上，导出基于功率平衡的串联APF的控制策略和控制方程，分析了串联APF直流侧电压的确定原则和设计公式。所推荐的控制方式不需要进行复杂的基波检测和计算，只需要检测APF直流侧电容电压和电源输出电流，仅用简单的模拟电路就可以实现，可以同时补偿谐波和无功电流。仿真结果表明基于功率平衡原理的串联型APF对电压型谐波源具有较好的补偿效果，证明了理论分析的正确性。     

高压直流输电系统交流侧谐波分析及滤波配置的探讨

概述了直流输电系统中谐波的危害,用傅立叶级数分析了换流器交流侧的特征谐波和非特征谐波,提出了输电系统中交流滤波器的基本配置方案,介绍了实际运行情况的交流滤波器优化配置和滤波效果。     

阻基波滤波器对12脉波整流机组、电能质量的改善

大功率整流装置在城市轨道交通供电系统中广泛运用,其产生的谐波会对公共电网以及城轨牵引供电系统造成危害.24脉波整流机组网侧、直流侧谐波含量比12脉波整流机组少很多,但设备成本高.如果采用在12脉波整流机组网侧与直流侧分别连接滤波器的方法,能取得24脉波整流机组相近的效果,会节省大量的投资.分析了12、24脉波整流机组工作原理,24脉波谐波相消及滤波器设计原理.利用MATLAB/Simulink搭建24脉波整流机组和网侧、直流侧分别添加阻基波滤波器和单调谐滤波器的12脉波整流机组仿真模型,并对电流谐波进行傅里叶级数分析.结果表明,改善后的12脉波整流机组有效地减少了网侧、直流侧谐波含量,达到了24脉波整流机组相近的消谐效果,对城市轨道交通牵引供电系统具有重要的参考意义.     

配电网的谐波源特性与高次谐波的抑制

结合配电网实际 ,阐述了配电网络中高次谐波产生的原因与常见谐波源的特性 ,对其干扰与危害作了分析。介绍常用的高次谐波抑制方法 ,并较详细地就无源滤波器的种类和抑制机理作了探讨 ,而且对正处于研制和一定规模应用的有源滤波器的特点作了简要介绍。以帮助广大工程技术人员对谐波和抑制措施有一个较全面的概念和认识     

双环控制整流桥直流侧串联型有源电力滤波器及实验研究

针对广泛应用的整流负荷,提出一种直流侧串联型有源电力滤波器(active power filter,APF)。这种DC侧APF串联在整流桥与负载之间,通过产生谐波电压达到补偿谐波源的目的,使电源电流成为与电源电压同频同相的正弦波。与传统的交流侧有源电力滤波器相比,有源开关的数量减少了一半,简化了电路结构,降低成本。串联型DC侧APF采用双环控制,电流控制跟踪电源电压变化,电压控制调整APF的能量流向,通过改变APF储能电容电压极性,实现对电感电流的连续可控,从而实现谐波治理。这种控制方法具有结构简单、控制效果好等优点。实验结果验证了文中所得结论。     

智能电器监控单元静电放电敏感性的实验研究

为研究智能电器监控单元的静电放电敏感性,利用静电放电发生器对设备机壳放电进行了实验研究。根据静电放电干扰的耦合途径以及智能电器监控单元的实际工作情况,选取电源模块直流侧电压作为研究智能电器监控单元的静电放电敏感性的对象,通过频谱分析得出直流侧对地电压和静电放电电压间的关系。装置采取屏蔽、接地和滤波等抗干扰措施时其静电放电敏感性降低,分析直流侧电压发生的相应变化得出结论:静电放电时,智能电器监控单元直流侧对地电压与装置的静电放电敏感性有一定的相关性。     

应用多级有源滤波系统的分布式电源谐波治理

有源滤波器是配电网谐波治理的动态补偿装置,但分布式电源的接入造成配电网谐波变得复杂,单一的有源滤波器在补偿线路谐波方面难以达到效果。设计了一种多级有源滤波系统,将补偿源设置在各电源母线处,得到一组含多个补偿源的分布式电源接入的配电网模型,通过调节滞环宽度,稳定开关频率。采用改进后的滞环空间矢量控制对各有源滤波单元分别进行控制,并基于MATLAB/Simulink仿真平台,分别搭建了含单一滤波器和两级有源滤波系统的分布式电源接入的配电网仿真模型,仿真对比分析了谐波治理的效果,仿真结果验证了多级有源滤波系统对分布式电源接入的配电网谐波治理的有效性和可行性。     

多功能电能表抗电快速瞬变脉冲群综合抑制方法应用研究

针对多功能电能表电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT/B)试验产生的问题,通过对瞬变脉冲群产生的机理及其特点分析,提出基于软硬件技术的电快速瞬变脉冲群干扰综合抑制方法,应用纵向扼流圈、优化电源滤波器等方式改进电源回路抗干扰能力;通过降低元器件寄生电容,增加专用隔离芯片,优化PCB板布局等措施来提高输入输出端和通讯端的抗干扰能力;同时应用递推式防脉冲平均值数字滤波法,来增强其软件部分稳定性和容错能力。实验结果表明,采取综合抑制措施后,多功能电能表电快速瞬变脉冲群抗干扰能力得到显著提高。     

瞬时无功功率理论的谐波检测法及PSCAD／EMTDC仿真

介绍了瞬时无功功率理论的原理及其在电力有源滤波器谐波检测中的应用。利用PSCAD仿真软件,对基于瞬时无功功率理论谐波检测方法进行了仿真研究,并对仿真结果进行了分析。仿真结果表明：瞬时无功功率理论谐波检测方法可以准确、实时地检测出有源滤波器中的谐波电流,可为抑制谐波提供可靠的谐波电流分量。     

铜电解整流装置用并联混合型有源电力滤波器

为解决铜电解装置运行时产生的电网谐波污染和低功率因数问题,提出了在10kV侧安装并联混合型有源电力滤波器进行谐波抑制和无功补偿的综合补偿方案并介绍了混合滤波器的系统构成,混合型有源滤波器的无源部分由滤除11、13次谐波,同时补偿无功功率的11、13次两个无源支路构成。有源部分采用注入式拓扑结构,用来动态滤除11、13次以外的其它次谐波。有源部分对改善无源部分的滤波性能和抑制无源部分与系统等效阻抗之间的谐振发挥了重要作用。给出的现场运行结果表明:研制的并联混合型有源电力滤波器能有效的抑制谐波和进行无功补偿。