多直流馈入城市输电网谐波放大特性分析

针对多直流馈入城市输电网直流落点谐波交互作用过程中出现的谐波放大问题,提出基于模态分析法的谐波放大解耦方法进行研究。考虑到谐波放大对节点的影响与系统结构参数和谐波源扰动相关,提出节点观测因子确定易受谐波放大影响的节点;注意到各直流落点谐波源对谐波放大激励程度的不同,引入谐波源激励因子评价其作用;关注到城市输电网高压长电缆的使用,电缆对地分布电容造成的影响不容忽视,提出元件模态灵敏度评估其与系统感性元件的感容耦合作用。应用所提方法对某多直流馈入城市输电网进行分析,确定了易受谐波放大影响的区域和各直流落点谐波源贡献,揭示了主要作用电缆长度对谐波放大的影响规律,为城市输电网电缆规划提供了参考。     

非标准半波长交流输电线路谐波传输特性分析

分布参数特性易在长距离交流输电中引起严重的谐波放大问题。首先,基于有损传输线的分布参数二端口模型,将影响线路谐波传输特性的二元变量(频率和线长)变式换元为偏离频长因子表示的一元变量;然后,通过逐层变量代换,将多元复变双曲函数表示的谐波传输计算模型转化为一元实变三角函数模型;最后,基于偏离频长因子的极点和极值分布特征,使用相关分析法分别研究负载功率、系统短路容量和线路长度与谐波传输特性之间的相关性,形成考虑了线路长度和运行工况的多因素综合效应下的谐波传输特性分析方法。提出的分析方法能清晰地证明,谐波经有损标准半波长线路传输至末端不会发生放大;考虑实际工程中的客观因素影响,所提方法可用于研究非标准半波长输电线路的谐波传输特征,并定量分析谐波放大严重度,作为线路设计时的重要依据。通过PSCAD仿真和计算模型的计算结果比较,证明了模型的正确性。     

谐波励磁同步发电机的特性分析及仿真

结合谐波励磁同步发电机(HESG)的结构特点,推导了三次谐波电势公式,得出了其满足自励恒压的条件。在此理论分析的基础上,结合实际HESG参数,搭建了仿真验证模型,进行了仿真与对比分析,从根本上说明了HESG具有动态特性优良、自励恒压的特点,对于进一步开展HESG的相关研究,具有重要的理论指导意义。     

低压配电网超高次谐波传递特性仿真分析

随着配电系统电力电子化程度的加深和电力线通信的快速发展,配电网侧2～150 kHz的高次谐波含量不断增加,由此引发的电能质量事件及其潜在风险逐渐受到工业界的广泛关注。为研究超高次谐波在低压配电网中的传播规律,本文首先分析了低压配电网超高次谐波的典型成因,并建立了适用于描述高频特性低压配电网模型。最后,通过在Matlab/Simulink中建立的典型低压配电网测试系统,仿真研究了不同功率及线路长度对超高次谐波的影响,并着重分析了多逆变器之间、逆变器与整流型负载及变频型负载之间的相互作用及其对超高次谐波传递的影响。验证结果表明:所建立的模型充分考虑线路和变压器的高频特性,可为超高次谐波的传播特性、影响和治理提供参考。     

高速铁路牵引供电系统谐波及其传输特性研究

随着高速铁路的高速度、大容量、高密集网络化发展,高速机车引起的牵引网谐波放大、谐振问题越发严峻.为考察牵引网谐波传输特性,在分析谐波传输理论的基础上,利用Matlab/Simulink建立通用的高速动车组(electric multiple unit,EMU)与牵引网的联合仿真模型,通过对高速动车组的不同工况和不同出力下的谐波特性进行仿真分析,验证了模型的正确性.在联合仿真模型的基础上,分别针对机车位置固定、不同机车位置和不同牵引网长度3种情况下的谐波电流传输特性进行仿真分析,结果表明:联合仿真模型较恒电流源模型、恒功率源模型更符合牵引供电系统的实际.该研究结果对降低和避免牵引网谐振带来的危害有一定的参考价值.     

高速列车再生制动工况时牵引供电系统谐波传输特性分析

电气化铁路牵引负荷是电力系统中的主要谐波源之一,再生制动时高速动车组作为特殊情况下的牵引负荷带来的谐波问题更加突出。在建立高速动车组和全并联自耦变压器牵引网模型的基础上,仿真分析了高速动车组牵引工况和再生制动工况时牵引供电系统中的谐波特性及其传输情况,并从理论上分析了谐波传输的机制。结果表明,高速列车再生制动工况时会在牵引网供电系统中引起更大的谐波畸变,但谐波的放大趋势与动车组的工况无关,当某次谐波的频率与牵引网的结构相匹配时,则会在系统中出现谐振现象。     

TWACS出站信号传输特性的仿真与分析

双向工频通信(TWACS)是一种利用电网基波波形的微小畸变来携带信息的通信技术。本文根据其工作原理,建立了工频通信出站信号在配电网中的调制和传输模型,提出了影响信号传输的诸多因素,并进行了理论分析和仿真实验,同时指出了在信号接收端调制信号与电压波形过零点时刻不一致的问题。最后本文利用时频分析的方法来解决此过零点时差对信号解调的干扰。     

直流偏磁下变压器谐波特性的仿真分析

<正>高压直流输电系统采用单极大地回路运行时,会有部分直流电流注入中性点接地的变压器,流入交流输电系统。因此,在变压器内部产生直流偏磁效应,直流偏磁使变压器铁芯半周饱和,在励磁电流中产生大量谐波。这不仅增加了变压器的无功消耗,而且可能引起保护继电器误动作,最终导致对变压器本身和其所在的电力系统产生干扰。由于变压器一般设计磁感应强度在铁芯基本     

三相不平衡系统谐波传输特性及其抑制

以Yd11牵引变压器为例分析了不平衡电力系统多谐波源的传输特性,测试4种不同负载接入方式以揭示多谐波源之间的相互作用。采用4种不同的单相无源滤波器接入方案来补偿不平衡的谐波成分,得出当无源滤波器与非线性负载位于相同变电所同一相时具有最好的滤波效果,滤波后系统电流总谐波畸变率平均为4．2％,当滤波器与非线性负载位于不同变电所,在相同相时具有较好的滤波效果,补偿后系统电流总谐波畸变率平均为5．3％,但在不同相时会不同程度地放大谐波。     

谐波注入法矩阵变换器电压传输特性研究

矩阵变换器至今还停留在实验研制阶段的主要原因之一是其电压传输比低,因此提高矩阵变换器电压传输比具有较大的现实意义.提出了一种基于谐波注入法的矩阵变换器控制策略,并对其电压传输特性进行了研究.利用MATLAB对该控制策略进行了仿真及样机实验.实验结果验证了该方法的可行性和有效性,并为矩阵变换器的进一步研究和应用提供了理论依据.     

CVT谐波测量仿真分析

通常认为电容式电压互感器(CVT)在谐波环境下,尤其在高频谐波环境下,因其工作特性,无法准确反映一次侧电压信号,更无法用于谐波含量测量。现有研究大部分通过建立CVT模型,研究其传递函数特性,以及分析模型中各个参数对传递函数的影响,期望获得比较准确的谐波传递特性。本文通过建立CVT的高频等效模型,利用PSCAD仿真,求取模型传递函数,然后利用最小二乘法,在Matlab中通过处理仿真获得二次侧信号数据恢复出一次侧信号,对比原始输入信号,无论是整体误差还是各个频次误差都较小,符合实际需求。且仿真所用谐波范围较广,不仅具有仿真对比意义,对于稳态运行下利用CVT检测系统一次侧电压具有实际应用价值。     

饱和电抗器LCL补偿感应式无线电能 传输系统谐波特性分析

针对LCL-S拓扑补偿的感应式无线电能传输系统,分析其频率分叉特性,获得了次谐振点频率的特点。通过设计感应耦合功率传输(ICPT)系统的参数能够消除频率分叉,提高系统的稳定性。得到了一般固有谐振点工作时,系统的输出功率较次谐振点的输出功率低的结论。为提高ICPT系统的可控能力,提出一种一次侧采用直流可控饱和电抗器的LC复合谐振网络的ICPT电路,基于互感模型和电路理论,详细分析输出电压的特点。以方波脉冲作为系统电源,饱和电抗器产生的高次谐波电流经过补偿网络能够传输到负载,提高系统传输功率。利用有限元软件建立饱和电抗器模型进行仿真,搭建实物样机系统进行实验,仿真结果和实验验证了理论分析的正确性。     

基于有限元方法的谐波对变压器损耗特性分析仿真

介绍了配电变压器电磁特性,分析了负载率、空载损耗、负载损耗对变压器效率的变化趋势。利用有限元方法和MATLAB联合建模仿真,分析实际电网工况中的谐波畸变率和不同负载类型对变压器损耗的影响。     

无谐波检测电力电子滤波器的仿真与特性分析

近年来谐波治理得到了各方面的重视。有源电力电子滤波器是当今治理谐波的主流。现阶段大部分有源电力电子滤波器的核心在于对电网侧电流的谐波检测。通过分析有源电力电子滤波器中交流侧与直流侧的能量交换,推导出了谐波检测的不必要性,最后引出了基于无谐波检测的有源电力电子滤波器,并讨论了与其相关的控制策略。同时在MATLAB上分别对基于无谐波检测的电力电子滤波器与基于谐波检测的电力电子滤波器分别进行了仿真。通过对二者结果的比较可以得出,基于无谐波检测的电力电子滤波器能够较好地抑制非线性负载产生的谐波,同时也分析了基于无谐波检测电力电子滤波器的优点与不足。     

STATCOM并补输电线路谐波特性的仿真与分析

针对静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)稳态投入运行及故障暂态过程时产生的谐波分量,利用Matalab/Simlink仿真分析了各种情况下STATCOM产生的谐波含量和谐波畸变率,并重点研究了STATCOM的不同安装位置和故障点位置不同时所产生的谐波对测量电压和...     

双馈风电机组谐波特性研究及联合仿真分析

建立数学模型,研究在电网5次、7次谐波工况下,双馈风电机组的谐波产生机理。同时,针对机组受电网影响产生的大量谐波,提出一种谐波电流抑制策略——VIPR策略。搭建仿真模型,以3.0 MW容量双馈风电机组为例,搭建双馈风电机组GH Bladed-MATLAB联合仿真精细化模型,并模拟电网5次、7次谐波工况,复现VIPR策略切入工况,组成两组控制变量组。控制变量组的仿真对比结果,不仅验证了所搭建数学模型及所研究谐波产生机理的准确性,还证明了提出的VIPR策略的合理性,为日后针对双馈风电机组的电能质量谐波研究提供方向,为谐波抑制提供方法。     

SSSC串补输电线路谐波特性的仿真与分析

重点分析了静态同步串联补偿器(Static Synchronous Series Compensator,SSSC)向系统注入的电压及串补线路保护安装处的测量电压的谐波成分,并研究了SSSC安装位置和注入电压大小不同时其注入电压所产生的谐波对测量电压的影响程度.研究结果表明,SSSC注入电压的主要谐波成分与载波比有关,...     

高电缆化率对直流受端输电网谐波传递特性的影响

电缆线路占比增加将使直流受端输电网谐波传递特性发生改变。首先提出了电缆化率的概念,并推导出准确计及电缆化率的输电线路谐波模型,继而建立了计及电缆化率的交直流谐波经直流逆变站出线传递的谐波电压传递系数模型。最后,以上海宜华直流输电工程为例详细分析了在不同直流逆变站出线方式下电缆化率对直流受端输电网谐波相互传递特性的影响。研究结果表明:直流系统与受端输电网谐波相互传递特性受直流逆变站出线方式、线路参数、电缆化率及谐波频次制约;电缆化率增加会引起谐振频率左移,高频段谐波偏移程度更显著;所推导模型可根据线路实际参数、电缆化率定量分析谐波放大程度,作为未来受端输电网电缆线路规划及建设的重要依据。     

基于对称分量法的变压器谐波传输特性研究

基于对称分量理论,利用变压器的谐波模型,对三相不平衡系统中的谐波传输进行了研究,重点考察了变压器接线方式对谐波传输的影响;并在此基础上,提出了综合电压不平衡度。仿真和实测数据验证了对称分量理论在分析谐波与负序相互作用时的正确性和可行性。