变频器对船舶电网电流谐波影响及抑制方案

针对变频调速推进系统对船舶电网电流谐波的影响,通过改变变频器输出功率和输出频率,观察变频器交流侧电网电流谐波的变化规律,详细分析了变频器在交流电网侧产生的间谐波。结果表明,变频器输出功率、输出频率降低,交流电网侧电流谐波畸变率增大;间谐波主要分布于低频段,间谐波频率越低,谐波幅值越大。由此提出了基于无源滤波器、直流侧电容和高通滤波器综合滤波方案,并利用Matlab建立仿真模型进行分析,有效验证了方案的可行性。     

2500赫芝——100千瓦可控硅静止变频器试制成功

西安电炉研究所和西安整流器研究所,在兄弟单位大力支持下,经过两个多月努力,于七二年七月十日试制成功快速可控硅静止变频器,输出频率达2500赫芝,输出功率达100千瓦。快速可控硅大功率元件,在我国问世不久,对它的性能及运行可靠性,尚在试验中;在中频感应电炉的电源设备中,应用可控硅变频也是一项新技术。因此,这一设备的试制成功,对进一步提高快速关断可控硅元件的性能,以及制造大功率、高频率感应加热静止变频     

日本的高次谐波问题及对策

随着电力用半导体应用设备的增加,高次谐波的产生和故障成了日本电网的问题.所谓高次谐波是50HZ、60HZ工频繁数倍频率(100、150、200HZ等)的电压或电流.最近,从产业到家庭广泛采用了可控硅和晶体管等电力用半导体应用设备.如:整流器、变换器、循环换流器、交流电力调整器等.因为这些设备通过工频电源正弦波对可控硅.晶体管输入和截出,配合连接物向负荷供直流或可变频的电压或电流.系统的负荷电流只在可控硅导电期间流过形成畸变波形.这种电流除基波外含有多阶高次揩波.图1为其概要,由于高次谐波电压下降影响,电源电压也畸变.     

高次谐波的污染,危害及其治理

一、高次谐波源在我国电力系统中,发电机所产生的电能是标准的正旋波形,其频率为50HZ,额定电压（低压用户侧）规定为380V（三相）和220V（单相）。然而,由于电力用户的用电设备有一部分是非线性负载,它们从电网中吸收的电流为非正旋波,导致电力系统的电源波形发生畸变,从而成为对电网的污染源。变频调速装置的主电路由晶闸管整流器和逆变器组成,输出电流、电压均为非正旋波,都不可避免地产生高次谐波,使电源波形畸变,对电网产生污染。图1为典型的三相全波桥式晶闸管整流电路,其电源电压波形虽为正旋波形,但其吸取的电流波形…     

变频器谐波分析与抑制对策

变频设备中的变频器产生大量6k±1次谐波,此特征谐波使电网电流波形严重畸变,THD超过国标（GB/T14549-93）限值。对此本文提出有效的谐波抑制方案,并给出了单调谐滤波器的详细设计过程,同时通过仿真分析验证了谐波抑制效果的明显性。     

基于VC-综合赋权法的海上风电APF配置优化方法研究

大容量海上风电机组的接入改变了传统电力系统结构,给电网带来了谐波等问题,影响了电能质量。为抑制海上风电机组产生的低次谐波,文章首先建立了海上风电机组并网电流的低次谐波理论模型;然后,在仿真软件ETAP上搭建海上风电机组仿真模型,验证不同出力情况下风电场的输出谐波特性;最后,基于风电场输出谐波特性,提出变异系数（Variation Coefficient,VC）综合赋权法对风电场有源滤波器（APF）进行优化配置,提升了风电场谐波的治理效果。基于实际算例验证了所提方法的有效性。     

M701F燃气轮机SFC装置原理及参数设定

M701F燃气轮机在启动时,通过SFC装置在发电机定子通入变频电流,使发电机作为电动机带动机组旋转直至自持转速。本文结合SFC装置,阐述了其变频工作原理,并对可控硅触发脉冲的控制原理、相关运行参数的设定、机组升速过程进行了分析。     

微电网直流输电MMC环流抑制研究

模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converters,MMC）具有维护方便,易扩容等优点,在柔性直流输电（High Voltage Direct Current,HVDC）、电网谐波治理等领域得到广泛应用。但其子模块中的分散电容,在实际使用中会产生谐波环流,影响了模块电容电压波动,降低换流器的安全裕度和经济性。文章首先介绍了MMC组成结构;然后通过建立桥臂瞬时功率方程,分析环流产生机理,并得出桥臂环流中存在二次谐波分量的结论,通过控制直流侧电压与桥臂等效输出电压之间的差值,调节环流中的谐波分量,进而将现阶段国内、外环流抑制方法分为间接环流抑制方法与直接环流抑制方法,并对环流的利用也做了相关阐述。最后对环流抑制存在的问题进行总结与展望。     

光伏发电系统低功率运行并网电流谐波抑制研究

以低功率运行的光伏发电系统为研究对象,通过理论分析和实验研究的方法,对光伏发电系统低功率运行时并网逆变器输出电流畸变恶化的问题进行探讨,并设计一种减小并网电流谐波的解决方案,最后进行实验验证。结果表明:提出的解决方案可有效减小并网逆变器低功率运行时输出的低次电流谐波,实现光伏发电系统低功率运行时并网电流总谐波畸变率满足IEEE Std.1547-2003标准。     

盐浴炉可控硅调压快速启动装置

YKQ-Ⅱ型盐浴炉可控硅调压快速启动装置是太原无线电四厂生产的。它的工作原理是利用盐浴炉中自然形成的残留渣物(主要指氧化铁及铁质)和盐的混食物为加热介质,利用其负电阻特性,适当缩短电极间距离及提高电极电压,可直接导通电流,保流降压再转换到盐浴炉变压器上供电,使盐浴炉启动并升至工作温度。     

燃气轮发电机三电平变频起动装置的研制

提出了一种用于燃气轮发电机启动的二极管中点箝位型(NPC)三电平静止变频器(SFC),并对三电平SFC进行了仿真和试验研究.结果表明:三电平SFC应用一种准双极性空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术解决了三电平输出电压突变的问题,并采用基于零序分量叠加的控制技术有效抑制了中点电压波动,解决了电流型SFC起动装置存在的严重谐波污染、起动转矩小和附加机械振动等问题.此外,对该装置功率器件的水冷散热器进行了合理设计.     

高电感永磁同步风力发电机的设计和分析

根据新型的基于电流源型风力发电系统的要求,采用分数槽集中绕组设计了输出功率为10kW的高电感永磁同步发电机,并运用有限元法分析了电机在不同负载情况下的工作特性。分析结果表明,电机的齿槽转矩较小,电机绕组的感应电动势接近正弦,在一定的风速范围内,电机输出的电流经整流器整流以后,其直流电流波动小,满足电流型风力发电系统控制要求。     

燃气轮发电机变频启动特点和保护配置分析

结合西门子燃机和三菱燃机的典型配置,介绍了燃气轮发电机静态变频启动(SFC)装置的结构、工作原理和保护配置。基于燃气轮发电机SFC的步骤,分析了SFC的特点以及对发电机保护的影响。通过理解和分析低频过流保护、SFC装置直流接地保护的设计思想,提出了减少燃气轮发电机SFC过程中,防止发电机差动保护、频率保护和逆功率保护误动的措施,实际运行表明这些技术措施是可行的。     

Design and experimental validation of a high voltage ratio DC/DC converter for proton exchange membrane electrolyzer applications

This paper deals with hydrogen production via water electrolysis, which is considered the most attractive and promising solution. Specifically, the use of renewable energy sources, such as wind electric power generators, is hypothesized for supplying the electrolyzer, aiming to strongly reduce the environmental impact. In particular, micro-wind energy conversion systems (μWECSs) are attractive for their low cost and easy installation. In order to interface the μWECS and the electrolyzer, suitable power conditioning systems such as step-down DC-DC converters are mandatory. However, due to the requested high conversion ratio between the DC bus grid, i.e. the output of a three-phase diode rectifier connected to the output of the electric generator, and the rated supply voltage of the electrolyzer, the classic buck converter alone is not suitable. Therefore, a converter is proposed and designed, consisting of a buck converter, a full-bridge IGBT converter, a single-phase transformer, and a diode bridge rectifier; LC filters are also included between buck and full-bridge converters, and at the output of the diode bridge rectifier with the aim of reducing the ripple on currents and voltages. The components of the described physical system from the output of the three-phase rectifier up to the electrolyzer are then modeled assuming the transformer as ideal, and the model is employed for designing a PI-type controller. Experimental results are provided in order to demonstrate the effectiveness of the developed converter and its control for these applications.     

Zero sequence method for energy recovery from a variable-speed windturbine generator

An innovative power conversion system to convert energy from a variable-frequency wind-powered induction generator to a fixed frequency output is presented. A standard six-switch DC link current regulated pulse width modulated (CRPWM) inverter is simultaneously modulated with two current components. A three-phase balanced current component at the induction generator's optimum operating frequency transfers energy from the generator to the converter. A single phase zero sequence current component at a fixed 60 Hz frequency transfers energy from the converter through a zero sequence filter to the load. Unity power factor output is shown both in simulation and experiment, though any arbitrary power factor output may be readily commanded. Maximum power capture for a variable-speed wind turbine is achieved using proven control techniques. This method uses only half of the active power switching devices of conventional conversion methods. Simulation and experimental verification are shown     

并网中小型风电系统最大功率跟踪控制

针对目前中小型风力发电系统发电效率低,提出了一种新型拓扑结构,即机侧采用三相PWM整流器,网侧采用单相PWM逆变器。在对永磁同步发电机数学模型和风力机最佳输出功率进行分析的基础上,采用转子磁链定向控制技术,实现对发电机输出的有功功率的控制,进而实现对风力发电机最大功率的跟踪控制;同时,在单相系统中引入"虚拟电路",使网侧单相变流电路参数可以转化到旋转坐标系下,实现无静差控制。通过仿真试验验证了控制策略的可行性。     

道路车用柴油机国六排放选择性催化还原系统的开发与验证

设计开发了一种配备新型周向变流式排气混合器的筒式后处理系统,以某型3.0L排量的国六柴油机后处理为例,首先设计了排气混合器结构,建立了该催化器的流动及尿素喷射、雾化和扩散模型,进行全尺寸排气流场模拟分析,研究了混合器后的速度均匀性、NH_3浓度分布和压降损失等,并对特征尺寸进行了优化。结果表明,优化的结构尺寸及设计使标定工况下NH_3均匀度可以达到0.996,混合器压降不超过4.17kPa。然后进行了发动机台架试验,验证了新开发设计优化的后处理系统阻力较小,标定工况下实测的NH_3均匀度高达0.98,不同空速和温度情况下,不带扰流板的混合器表现更优。最后进行了发动机排放试验,全球统一瞬态循环和全球统一稳态循环结果达到国六标准要求,确证了新开发的选择性催化还原系统及排气混合器能够用于道路车辆国六重型柴油机。     

便携式X射线机电参量的计算机测控

便携式X射线机为保障特种设备的安全发挥巨大作用。是典型的用低压电产生高管电压的检测设备，管电压可高达400kV。控制精度及稳定性至关重要。文中详细分析便携式X射线机管电压、管电流的测量原理，提出基于以上原理的一种便携式X射线机管电压、管电流的计算机测控方法，同时采用可控硅整流实现管电压控制、IGBT变频实现管电流控制。试验数据证明：其管电压、电流控制精度较高，稳定性好，能满足工程需求。该射线机具有良好市场前景。     

稳定风电输出功率的控制策略研究

为稳定风电系统输出功率,提出一种在变流器的直流侧加入超级电容器(EDLC)储能的新拓扑结构,通过分析全功率双脉宽调制交-直-交变流器的控制策略,基于永磁直驱风电机组与电网连接的拓扑结构,提出超级电容器储能系统稳定风电系统输出功率的控制策略和输出功率的解耦控制方法,分析了风电系统输出功率初始值和超级电容器容量对输出功率稳定性的影响,并针对典型风速变化给出了输出功率初始值与超级电容器容量的整定范围。     

An improved maximum power point tracker using a step-up converter with current locked loop

It is well known that for a given solar radiation intensity and solar cell temperature there exists a Maximum Power Point at which the power generated from the PV panel is at its maximum. A system designer is interested in optimal matching of the load to the PV generator so that the maximum power can be obtained during operating period. A Maximum Power Point Tracker (MPPT) using a step up converter with a current locked loop is developed. Its performance is compared with the literature (the step down power converter using PWM technique), under different solar irradiance and ambient temperatures. It showed an improvement in the output power by 22.5% (average) over a wide range of solar irradiation in a day.