交-交变频交流励磁发电机仿真与谐波分析

交流励磁发电机的谐波影响电能质量、网损和发电机自身效率,但常见模型较为粗略,仿真结果不能真实反映交流励磁发电机的谐波状况.为提高交流励磁发电机的仿真精度,真实反映其谐波状况,研究谐波抑制措施,构建了基于Matlab Simulink元件模型和电力系统工具箱元件模型的交-交变频交流励磁发电机的整体仿真模型及滤波器模型,采用该模型对交一交变频交流励磁发电机系统进行了仿真、谐波分析和谐波抑制研究.结果表明,采用基于Matlab电力系统工具箱相关模块搭建的交-交变频器能够更加真实地反映实际电路的工作情况;在交流励磁发电机转子侧和定子侧加装滤波器具有很好的滤波效果.     

交-交变频器系统谐波特性仿真研究

基于Matlab/Simulink环境,建立了交-交变频器的仿真模型。根据仿真结果,分析了交-交变频器谐波的分布规律,讨论了各种因素对交-交变频器动态特性及谐波的影响,为交-交变频装置的设计和谐波治理提供了一定的依据。     

微型燃气轮机发电系统在城市电网黑启动中的运用

根据交流励磁发电机系统对励磁变频器功率双向流动及输入和输出电流谐波的要求,提出采用矩阵式交-交变频器作为励磁电源。在Saber仿真软件平台下,分别以矩阵式交-交变频器、交-直-交、交-交变频器作为励磁电源对交流励磁发电机系统进行研究,仿真了三种变频器供电时发电机定、转子电流和感应电势及变频器输入电流波形,并作相应的谐波分析。证实了矩阵式变频器输入功率因数高,输入电流波形正弦性好,对电网的谐波污染较小,将可能成为交流励磁发电机理想的励磁电源。所作的研究工作,为交流励磁发电机的励磁系统工程设计提供了一定的理论     

基于Saber的交流励磁发电机励磁电源仿真研究

根据交流励磁发电机系统对励磁变频器功率双向流动及输入和输出电流谐波的要求,提出采用矩阵式交-交变频器作为励磁电源.在Saber仿真软件平台下,分别以矩阵式交一交变频器,交-直-交-交-交变频器作为励磁电源对交流励磁发电机系统进行研究,仿真了三种变频器供电时发电机定,转子电流和感应电势及变频器输入电流波形,并作相应的谐波分析.证实了矩阵式变频器输入功率因数高,输入电流波形正弦性好,对电网的谐波污染较小,将可能成为交流励磁发电机理想的励磁电源.所作的研究工作,为交流励磁发电机的励磁系统工程设计提供了一定的理论参考依据.     

交流励磁发电机励磁控制系统建模与仿真

在分析交流励磁发电机原理的基础上,介绍了交流励磁发电机标么值方程和定子磁场定向的矢量控制策略,推导了基于发电机标么值方程的定子磁场定向矢量控制方程,励磁电源采用交一交变频器,建立了基于MATLAB/Simulink的交-交变频器和励磁控制系统仿真模型,进行了有功功率、无功功率调节仿真,结果证明了所建模型可实现交流励磁发电机有功功率、无功功率的解耦控制.     

基于Matlab的交-交变频器性能分析

为了分析交-交变频同步机系统运行时埘电网电能质量的影响,我们针对重钢中板厂粗轧机交-交变频同步机系统的运行情况进行了一些分析研究。本文介绍了基于Matlab的交-交变频器带不同负载的建模与仿真。对交-交变频器输出电压及输出电流进行了谐波特性分析,指出了输出频率、输出电压比、“死区”对交-交变频器的影响,介绍了一种有效的零电流检测方法。并且对该系统在不同负载情况下的运行特性进行了简要分析。     

基于SABER的同步电机交-交变频调速系统性能分析

讨论了采用电力电子仿真软件SABER建立同步电机交-交变频调速系统的模型与仿真方法。分析了系统在不同工作频率下的运行特性，对交-交变频器输入电流及输出电压输出电流进行了谐波分析。指出了输出频率、死区等对交-交变频器的影响。仿真结果表明，基于SABER的同步电机交-交变频调速系统模型是正确的，反映了电路实际工作情况，概念清晰，为后续研究打下了良好的基础。     

基于SABER的同步电机交-交变频调速系统性能分析

讨论了采用电力电子仿真软件SABER建立同步电机交-交变频调速系统的模型与仿真方法。分析了系统在不同工作频率下的运行特性,对交-交变频器输入电流及输出电压输出电流进行了谐波分析。指出了输出频率、死区等对交-交变频器的影响。仿真结果表明,基于SABER的同步电机交-交变频调速系统模型是正确的,反映了电路实际工作情况,概念清晰,为后续研究打下了良好的基础。     

一种新的交-交变频器模型建立方法

以余弦交截法为原理,通过MATLAB软件中的电力系统模块库对交—交变频器进行了仿真。使用实时比较的新方法,不仅可以获得触发脉冲,还可以通过改变模型中的参数来获得任意频率和幅值下的低频波。依据对交-交变频器输出波形结果的分析,验证了所建立模型的正确性。同时还对负载侧电流进行了傅里叶变换,得出了部分谐波的幅值和相位,为有源电力滤波器的设计提供了依据和参数。     

交-交变频交流励磁电机谐波的解析分析

研究交－ 交变频器供电励磁的发电、电动系统的谐波问题, 给出多种结构和工作模式交－ 交变频器输出谐波的解析表达; 根据交流励磁电机谐波正序、负序电路模型, 导出交流励磁电机空载及并网运行时电网谐波和电机谐波转矩的分析方法。通过计算实例分析和比较了几种系统的谐波特性。     

基于同步相关滤波技术的谐波检测方法研究

为实现有源滤波装置补偿电流的准确、实时跟踪,电流的实时检测是关键。传统的各种谐波检测方法特性各不相同,但它们都仅适用于电压基准比较明确场合。将基于频谱搬移原理的同步相关滤波技术应用于电力系统谐波检测,并借助于多分辨率分析思想和小波分析概念得到了一种降采样频率方法以适应谐波频率变化的情况,即自适应同步相关滤波。以交交变频器输出谐波为例,用Matlab软件仿真。仿真结果表明,这种自适应谐波检测技术可有效解决电压基准变化时的谐波检测的难题,同时为谐波抑制的实施奠定了基础。     

新型交直流输电系统谐波抑制的机理

为降低换流器产生的谐波对交流系统的影响,提出了一种可有效抑制谐波于阀侧且可降低滤波器设计难度的新型换流变压器和新的谐波抑制方案。介绍了新型换流变压器的绕组接线方式、电压偏移角的计算、绕组匝数比的确定后分析了谐波抑制的机理和有效谐波抑制对绕组谐波阻抗的要求。为验证该谐波抑制方案的可行性和正确性,建立了基于新型换流变压器和传统换流变压器的交直流输电系统的仿真模型,两个模型的阀侧和网侧电流的对比分析证明,新型换流变压器的交直流输电系统谐波抑制效果良好。     

交直流系统互补谐振谐波不稳定的抑制措施

针对LCC-HVDC输电系统谐波不稳定问题,特别是由互补谐振引发的谐波不稳定现象,基于换流器开关函数调制理论,建立了交流系统阻抗、交流侧滤波器、换流变压器的谐波阻抗模型,分析了交流侧发电机台数和滤波器组数对系统谐振点的影响,进一步提出通过改变系统运行方式来破坏谐振点的谐波不稳定抑制措施。在EMTDC仿真平台上以CIGRE标准第一直流模型为例,对所提出的抑制措施进行仿真验证,仿真结果验证了所提措施的正确性和有效性。     

基于R_d阻尼型LCLLC滤波器的永磁同步发电机绕组谐波抑制

在永磁风力发电系统中,为了减轻机侧变流器产生的脉宽调制(PWM)高频脉冲波对定子绕组的绝缘损害,降低谐波电流造成的发电机损耗,在分析传统PI控制策略的基础上,提出了一种新的策略。将谐振控制器与二自由度(2DOF)PID控制器相结合,设计谐振二自由度PID(R-2DOF PID)控制器,并通过粒子群(PSO)算法优化控制器参数,获得较强的电流跟踪能力、稳定的控制和良好的谐波电流抑制效果。同时,在机侧变流器端设计Rd阻尼型(滤波器电容支路串联电阻)LCLLC滤波器衰减PWM高频脉冲中的高次谐波,与传统PI控制结合Rd阻尼型LCL滤波器的谐波抑制策略相比,提出的控制器不仅能抑制电流谐波,实现电流环的无差拍控制,而且能减小外界扰动带来的影响,增强控制器的动态稳定性。使用MATLAB/Simulink对永磁同步发电机进行仿真试验,仿真结果表明,LCLLC滤波器对于滤除PWM高频脉冲的谐波成分效果较好,R-2DOF PID控制器可对周期信号进行无误差跟踪,达到抑制谐波的目的。     

应用于高压低频输电的H桥级联型矩阵变换器环流机理分析

高压低频交流输电技术对于大规模海上风电并网、大城市集中区域供电以及现有高压电力电缆线路扩容改造等一些必须采用高压电力电缆输电的应用场景具有独特的优势。高压大容量交-交电能变换装置为该技术的核心问题,基于H桥级联的矩阵式变换器(CHB-MC)以其优异的低频工作性能,成为实现高压低频交流输电技术的重要途径之一。CHB-MC是一种适用于高电压、大容量场合的直接型交-交变换器拓扑结构。从CHB-MC的电容电压波动入手,分析换流器环流机理;利用换流器内部环流等效电路,提出电容电压波动及环流的通项公式;推导特征环流频率及其幅值。进而对影响CHB-MC特征频率环流的相关参数进行深入的分析,并通过数字仿真进行相关证明。     

基于线路阻抗补偿的互联变流器控制策略

为了解决线路阻抗压降导致互联变流器(IC)传输功率存在偏差的问题,文中提出一种基于线路阻抗补偿的控制策略.首先,该方法借助交流母线处的变换器,向IC侧注入一定频率的谐波,其谐波频率与注入时刻母线电压存在一定函数关系,并在IC侧通过滤波器和锁相环得到谐波频率,结合IC侧的本地功率和电压,获取线路阻抗.然后,在线路阻抗检测的基础上,通过在IC的控制中补偿线路压降,从而在无互联通信的情况下实现功率的准确传输.最后,在MATLAB和StarSim实时仿真平台上搭建交直流混合微电网模型,验证了所提方法的有效性.     

应对并补电网下DFIG系统高频谐振的宽频阻抗重塑策略

并联补偿在电力系统中广泛用于无功补偿及提高电网电压供电质量,当基于双馈式感应发电机(DFIG)的风电机组接入并补电网时,若其阻抗与并补电网阻抗不匹配,则风电机组与电网的互联系统会引发高频谐振,恶化系统运行性能。提出一种基于阻抗重塑技术的DFIG系统高频谐振抑制策略,在分析DFIG机侧和网侧阻抗的基础上,在网侧变流器中引入了基于切比雪夫滤波器的阻抗重塑控制器,对DFIG系统高频段阻抗特性进行宽频域范围重塑,从而避免了已有高频谐振控制策略中的谐振检测环节,改善了目前基于谐振频率检测的谐振抑制策略中存在的在并补度改变时谐振抑制性能下降的问题,提高了DFIG系统对并补电网的适应能力。进而,分析了所提出的谐振抑制策略对基频控制的影响,并对所提DFIG系统高频谐振抑制策略进行了仿真验证。     

全桥电流源型高频环节三电平AC-AC变换器

本文在传统全桥电流源型AC-AC变换器的基础上,根据多电平技术的优点,在AC-AC变换技术中引入多电平技术,提出了一种全桥电流源型高频环节三电平AC-AC变换器。该变换器具有高频电气隔离、电路拓扑简洁、两级功率变换(LFAC/HFAC/LFAC)、网侧功率因数较高、负载适应能力强、音频噪音小、输出只需电容滤波减小输出滤波器,提高了变换器功率密度等优点。分析研究了变换器的工作模式、稳态特性与电压瞬时值反馈控制策略。理论分析及仿真实验表明,该变换器输出电压波形质量好,滤波器前端获得三电平,减小了开关管电压应力。     

三峡交直流混合输电系统谐波的仿真分析和计算

三峡电力系统作为中国最大、也是世界上大型电网之一，其运行特性以及可能存在的电力谐波、系统稳定性等一系列问题将是人们广泛关注的课题。文中采用基于发电机、变压器主磁路磁化曲线的发电机、变压器饱和数学模型，建立了同步发电机组、变压器以及换流站和触发脉冲控制单元等元件的Saber通用仿真模板，构成了三峡交直流混合输电系统的仿真模型，并仿真计算了三峡系统谐波。其分析计算结果和所建模型将对进一步深入研究三峡系统的稳态、暂态特性奠定基础。     

A single-phase three-level pulsewidth modulation AC/DC converter with the function of power factor corrector and active power filter

A single-phase three-level pulsewidth modulation (PWM) AC/DC converter with the function of power factor corrector and active power filter is proposed to reduce harmonic currents flowing into the power system and to draw a nearly sinusoidal current with unity power factor. The circuit topology of the adopted three-level PWM AC/DC converter is based on a conventional two-level full-bridge rectifier and one AC power switch. The control signals of the power switches are derived from the voltage balance compensator, current controller and detected operation region of mains voltage. A three-level PWM voltage pattern on the AC side of the converter in each half cycle of mains frequency is generated. Computer simulations are implemented to confirm the operation of the adopted converter with the function of power factor corrector and active power filter.