电气化铁路有源补偿结构的拓扑辨识及分析

基于电气化铁路单臂负荷基本补偿系统,推导得到了电气化铁路单臂有源补偿系统拓扑数目的通用公式及简化公式。通过分析,得到了正确拓扑结构。通过分析比较各种不同拓扑的结构特点及适用范围,得到适用于工频25 kV单相交流电气化铁路单臂负荷不同情况下的拓扑结构形式,为电气化铁路不同供电方式下的补偿拓扑选定提供参考依据。     

降低逆变器容量的混合有源电力滤波器控制方式

针对一种降低逆变器容量的混合有源电力滤波器,详细介绍了其在三种控制方式下的工作原理、性能特点和等效电路,搭建了容量为10kV.A的混合有源电力滤波器实验样机,并进行了三种控制方式的实验和分析.实验结果表明,采用复合控制方式,该结构中逆变器容量仅为整个滤波器容量的4.42%,而该滤波器投入后,电网电流总谐波畸变率从26.95%下降到4.25%,补偿效果良好且优于其他两种控制方式.     

电气化铁路用混合电力滤波器的研究

该文针对电气化铁道谐波、无功的综合治理要求和特点提出了一种新型的混合型电力滤波器，它由TSF(晶闸管投切滤波器)和APF(有源电力滤波器)构成。通过分析混合滤波器谐波补偿原理，文中提出了一种复合控制策略。在负载功率为1MVA的中功率试验装置上得到的试验结果证明了此方案的有效性。     

三相四线混合有源电力滤波器有源部分最小容量分析

在d-q-0坐标系下建立了三相四线直流电容中分结构的单调谐式混合有源电力滤波器(HAPF)的数学模型。通过此数学模型,对含中线电感与不含中线电感的单调谐式HAPF无源部分的滤波特性进行了分析和讨论。根据HAPF有源部分的容量分析并结合其无源部分的滤波特性,优化了一般负载谐波电流情况下的三相四线单调谐式HAPF的结构,并给出了其直流侧最小电压等级的表达式,通过减小HAPF有源部分容量达到了降低HAPF成本的目的。最后,通过仿真验证了最小电压等级理论的正确性及此优化结构的有效性。     

适于电气化铁路的三相两臂混合有源补偿研究

为治理电气化铁路中机车负载引起的电能质量问题,讨论了一种能应用于电气化铁路三相有源补偿的新型拓扑电路。该三相两臂混合有源补偿结构的主电路采用三相两臂并联型混合有源补偿器的拓扑结构,其开关元件数量与三相桥式相比减少2个,成本较低。由于逆变器仅有两个开关臂,为此提出一种适用于三相两臂的无功、负序和谐波检测方法及坐标变换矩阵,运算量及存储空间大大减少。通过分析其工作原理、控制原理及策略,建立该三相两臂混合有源补偿器的Simulink仿真模型。仿真分析表明,该三相两臂并联型混合有源补偿器可以有效地抑制电力机车负载对电力系统产生的负序问题,抑制了无功和谐波对电网影响,提高了电网电能质量,并验证了所提出结构和控制方法的正确性。     

LC输出滤波器的改进及在电气化铁路综合有源补偿装置中的模糊优化设计

提出一种模糊目标函数优化方法,并将其应用到电气化铁路综合有源补偿装置输出滤波器的优化配置,致力于解决电气化铁路综合有源补偿装置引起的高次谐波污染问题。根据工程实际情况,建立LC输出滤波器简化模型,提出了在常用LC输出滤波器的滤波电容上串联电阻和电感的并联支路来对LC输出滤波器进行改进。建立以满意度为综合指标的模糊优化目标函数,采用加权多目标方法进行寻优。最终实现对输出滤波器的参数进行优化设计。仿真分析充分论证了所提出的改进算法及模型是正确可行的。     

注入式混合有源电力滤波器的注入支路设计

注入支路对注入式混合有源电力滤波器的滤波效果有着极其重要的影响,目前有源电力滤波器在这方面的探讨很少。在分析注入式混合有源电力滤波器基本工作原理的基础上,结合已有的工程经验,从基波谐振支路谐波分压和注入支路的分频分流2个方面探讨了注入支路各参数对整个系统性能的影响。以此为基础,综合考虑系统的谐波注入能力以及装置的安全可靠性,提出了注入支路参数设计的一般准则。实例设计表明,与根据经验设计的参数相比,根据该原则设计的注入支路能够更有利于装置的安全可靠运行,并且具有很好的谐波注入能力。     

适用于电气化铁路的单相注入式混合有源滤波器

提出了一种适用于电气化铁路的新型单相注入式混合有源滤波器。这种新型有源电力滤波器能够补偿一定的无功,注入支路通过添加基波谐振支路的方法大大降低了有源滤波器的容量,克服了电网基波电压对装置的影响。并详细分析了系统的滤波原理,提出了基于卡尔曼增益自调整的改进型动态谐波含量估计方法,能够快速准确的跟踪检测电网谐波电流,并且克服了电力机车等冲击性负荷引起的电网电压畸变对谐波检测精度的影响;提出了基于逆变器两侧能量平衡的电流控制方法使有源部分吸收或释放一定有功或无功功率及产生与注入支路回灌谐波电流相反的抑制电流,然后联合电网谐波电流跟踪控制以获得系统参考信号,保证了直流侧电压的稳定,提高了装置可靠性,增强了系统滤波性能。仿真和实验结果表明这种新型单相注入式混合有源电力滤波器可靠性较高,满足电气化铁路所带电力机车等冲击性负荷的要求,可获得良好的滤波效果。     

电气化铁路无功动态补偿装置的研制

概述了一种新型的无功动态补偿装置的研制过程,介绍了其结构特点、技术参数、试验项目,并对其进行了技术经济分析和试制总结。     

并联型有源滤波器的补偿策略研究

针对实际应用中有源滤波装置的补偿容量有限等问题,阐述了并联型有源滤波器的补偿策略,将有源滤波器补偿方案的选择和装置的补偿能力相结合,讨论了装置的补偿容量能够满足补偿需要和装置的补偿容量不足两种情况下几种补偿方法的优劣。提出将遗传算法应用到有源滤波器中,优化分配各次谐波补偿容量的方法,并通过仿真,验证了该方法可以在有限的补偿能力内,使滤波效果达到最优。     

新一代电铁并补保护WBB-891的研制

介绍了新一代电铁并补保护装置的功能特点和保护配置原理及判据,提出了提高差压动作可靠性以及多分支自适应保护方法。     

改进型混合级联多电平有源电力滤波器的研究

针对高压有源电力滤波器,为了减小有功损耗且提高补偿性能,提出一种改进型混合级联多电平拓扑结构,等效为电压源与电流源相串联。电压源由混合级联27电平变换器构成,其输出电压的基波分量与高压配电网电压相抵消,从而为电流源的运行提供了很低的电压环境。电流源由PWM变换器构成,其额定功率很小,IGBT开关频率较高,从而使得有源电力滤波器具有极好的补偿性能。有源电力滤波器的主要功率由开关频率50/60 Hz的方波变换器输出,从而使得有源电力滤波器的总损耗很小。理论分析与仿真结果证明了该新型拓扑结构的有效性。     

基于虚拟线路补偿的主动配电网混合仿真接口实现方法

数字物理混合仿真是未来主动配电网仿真分析的有效手段,而接口算法是确保其系统稳定性和精确性的关键。针对现有接口算法无法适用于主动配电网混合仿真的问题,文中提出一种基于虚拟线路补偿的改进功率接口算法。首先,在分析理想变压器模型(ITM)法结构与稳定条件的基础上,提出在数字侧与物理侧间增设一条虚拟线路。然后,基于线路上虚拟电流对系统进行稳定性补偿,并给出了线路阻抗的取值范围;同时,针对接口固有延迟及稳定性补偿引入的误差,提出根据虚拟线路上流过的虚拟功率对接口两侧的相位差进行补偿,以保证精确性。最后,通过仿真和实验将文中所提方法与ITM法、阻尼阻抗法及虚拟阻抗法相比较,验证了文中方法在提升主动配电网混合仿真系统稳定性及精度上的有效性和优越性。     

一种带电压前馈的适用于独立小电网系统的有源电力滤波器控制策略

独立小电网中电压波动比较剧烈,用于大电网系统的传统有源电力滤波器在独立小电网工况下不能很好地工作.针对这种情况,本文分析了电压波动对有源电力滤波器的影响,并提出了带电压前馈的有源电力滤波器控制策略,通过电压前馈环节的引入彻底地消除了电压波动对有源电力滤波器的影响.最后通过实验验证了带电压前馈的有源电力滤波器具有较好的静态补偿效果,且对电网电压波动不敏感,完全可以应用于电压波动比较剧烈的独立小电网系统.     

一种基于复合控制的通用型有源电力滤波器

为了同时适合电压型谐波源和电流型谐波源的滤波,同时具有传统有源滤波器的并联型结构,本文提出一种基于复合控制的通用型有源电力滤波器,其基本原理为:检测系统的谐波电流和谐波源两端的基波电压,将这两个信号进行放大和组合后作为参考信号,通过电力电子逆变器产生一个电压源,将该电压源与一个带有较小阻抗值的联接电抗相串联后并联在谐波源和电力系统两端。理论分析表明该有源电力滤波器对基波进行动态无功补偿,对谐波相当于串联一个谐波高阻抗和并联一个谐波低阻抗,兼具疏导和隔离谐波的作用,从而构成一种高性价比的有源电力滤波器。该滤波器结构简单,保护方便,滤波效果好,逆变器容量小,适合于两种类型的谐波源。实验结果证明了该原理的有效性。     

单调谐并联混合有源电力滤波器控制策略研究

针对单调谐并联混合有源电力滤波器的补偿精确度受控制系统带宽严重制约的问题,提出一种同时反馈电网电流和五次谐波电流的双闭环控制策略,并对其直流侧稳压控制器进行详细的分析和设计.根据单调谐并联混合有源滤波器的电路拓扑结构,推导系统在旋转坐标系下的小信号模型及其传递函数,分别设计电网电流控制器,五次谐波电流控制器和电压环控制器.对采用所提出的控制策略的有源滤波器进行仿真研究并制作实验样机.仿真和实验结果表明,该控制策略具有很高的稳态补偿精确度和动态响应速度,易于数字实现,且由于只需要检测两路电网电流,节省了装置成本.     

用于高压混合有源滤波器的直流侧电压控制方法

针对一种用于高压交流系统的混合有源滤波器,提出了其直流侧电压闭环控制策略,并使用平均值模型和小信号扰动法建立了相应的近似数学模型,分析了该控制系统的稳定性和对控制器参数的要求,仿真和模拟实验结果证明了理论分析的正确性.     

混合式光电电流互感器相位补偿技术

介绍了一种关于混合式光电电流互感器的相位补偿技术,阐述了传感头Rogowski线圈的测量原理,分析了积分相位补偿和时延相位补偿的工作机理和特性,并给出了电路原理图,实验测试结果证明了其有效性。     

并联型有源滤波器复合控制方法的仿真研究

在并联型有源电力滤波器(APF)的控制方法中,滞环控制方法响应速度快,受负载参数变化影响小,但开关频率不固定,直流侧电压的稳定性不好。空间电压矢量控制(SVPWM)方法直流电压利用率高,直流侧电压稳定性好,但是负载参数变化影响空间电压矢量控制性能。提出一种将空间电压矢量控制和定频滞环控制相结合的APF电流控制方法,分析了SVPWM控制、单相和三相定频滞环电流控制以及空间电压矢量和定频滞环复合控制方法。并使用PSCAD/EMTDC软件对所述控制方法作了仿真,仿真研究表明,所提出的复合控制方法可使APF具有良好的静态稳定性和动态响应速度。