基于极点配置和重复控制的电流型单相动态电压调节器

首先提出了一种动态电压调节器(DVR)的直接负载电流控制策略。通过直接控制流经串联变压器的负载电流,间接实现了负载电压的动态补偿。根据变压器的τ型等效电路,得到DVR的系统控制模型,为改善负载端电压的稳态与动态补偿性能,对LCL型滤波器结构采用状态反馈极点配置和重复控制相结合的复合控制器;于此同时,考虑到变压器励磁支路对本文控制策略的影响,结合励磁电流补偿的方法,进一步提高负载端电压的补偿精度。仿真和实验结果表明,本文所提控制方案在电网电压波动和负载投切时,能够对负载端电压进行快速、有效的补偿。     

电力变压器设计与计算（16）

正3.8变压器的励磁电流如果变压器在空载试验时,加在变压器端子上的电压与负载运行的电压相等,则变压器负载时的励磁损耗和励磁电流分别与空载损耗和空载电流相近似,所以变压器的全部励磁特性参数可由空载试验来确定。变压器的空载电流包括有功分量和无功分量。     

特高压变压器直流偏磁计算及无功功率特性分析

针对变压器的直流偏磁问题,分析了特高压变压器直流偏磁时无功损耗的响应机理,给出无功损耗计算方法,进行无功损耗特性分析。采用增加串联电阻的方法,提高计算电流中直流分量的计算精度。结合电压补偿,消除增加串联电阻后导致的电压下降问题。根据特高压变压器的实际参数,建立变压器的场路耦合模型,进行特高压变压器不同直流偏磁电流下的仿真计算。研究表明,变压器直流偏磁时,励磁电流波形严重畸变。随着直流偏磁电流的增加,特高压变压器的空载无功功率逐渐增加,直流偏磁电流超过一定范围后,无功功率随着直流偏磁电流的增加近似呈线性增加。相同直流偏磁电流时,负载下的无功功率明显大于空载下的无功功率。相比于无直流偏磁时的无功功率,相同直流偏磁电流时,空载与负载下的无功增额大体相同。     

无变压器串联电压质量调节器的复合控制

无变压器串联电压质量调节器是一种用来解决多种电压质量问题的新型装置。为了提高其性能，本文提出了双闭环(负载电压外环、电感电流内环)加负载电流前馈的复合控制方法。文章详细分析了有无负载电流前馈时此串联电压质量调节器的性能。通过比较分析，可以看出本文提出的控制方法比单纯的双闭环优越。最后利用仿真和实验验证了本文提出方法的有效性和合理性。     

特高压变压器直流偏磁对绕组电流的影响

为了快速而准确地分析特高压变压器负载下直流偏磁对各绕组电流的影响,基于棱边有限元法建立特高压变压器的时域场路耦合模型,在磁场模型中根据能量扰动原理,通过能量增量计算动态电感,在电路模型中利用动态电感参数建立瞬态电路偏微分方程模型并应用四阶龙格库塔法进行求解。针对特高压变压器大电感、小电阻带来的极为漫长的过渡过程以及直流偏磁计算易被忽略的难点,通过在电路模型中增加串联电阻,使达到稳态的时间大大缩短,并通过电压迭代补偿,有效消除串联电阻值导致的计算偏差,计算特高压变压器负载运行时受直流偏磁影响下的励磁电流与各绕组电流,并分析不同直流偏置电流对特高压变压器各绕组电流的影响。通过搭建与特高压变压器相同的铁心结构以及高、中、低压侧具备相同绕组匝数比和容量关系的缩比模型直流偏磁试验平台,验证了该文所提模型的正确性。     

基于串联电阻的特高压变压器空载直流偏磁计算

利用变压器时域场路耦合模型,计算单相特高压自耦变压器的空载直流偏磁特性。通过增加串联电阻值,提高计算电流中直流分量的计算精度。根据不同串联电阻值时的计算分析,得到串联电阻的取值范围。增加串联电阻,改变电路结构,通过电压补偿的迭代仿真计算,可有效消除增大串联电阻值导致的电流计算偏差。求解瞬态电流的四阶龙格库塔法,一次斜率计算,对应一次磁场求解电感计算。适当减小步长,有利于提高计算电流中直流分量的计算精度,降低串联电阻的取值。在稳定性和精确性分析的基础上,进行特高压变压器不同直流偏磁电流下的空载直流偏磁仿真计算,获得励磁电流波形,并分析了电流的谐波成分。     

动态电压恢复器的负载电流直接控制策略

动态电压恢复器能有效抑制电力系统电压跌落和隔离电网谐波,改善电能质量,因而具有广阔的应用前景.传统的动态电压恢复器一般为电压源型逆变器,需要实时检测电网电压的状况以计算差值,对信号检测的实时性和控制的快速性提出了较高的要求.提出了一种以控制串联变压器工作电流来约束负载额定电流,从而间接控制负载额定电压的方法.实验结果验证了该方法准确性和可行性.     

配电变压器励磁电流无功补偿研究与应用

为了提高配电变压器空载运行时的功率因数,实现配电变压器的经济运行,本文采用相量图分析法,通过对配电变压器在空载运行和负载运行时的电压、电流相量进行分析和对比,提出了基于励磁电流无功补偿以提高变压器空载状态下功率因数的方法。功率因数可由未补偿前的0.82提高到0.9~0.95之间,达到了供电部门对功率因数的考核要求。采用上述方法设计出的一套配电变压器励磁电流无功补偿装置,现已成功应用到配电变压器的实际运行中,并取得了良好的效果。     

耦合电感集成型谐振变换器及其自适应频率控制

该文提出一种宽电压范围的耦合电感集成型串联谐振变换器（CISRC）,其电压增益与负载不相关,并且仅含有一个磁性元件与两个开关管。与传统的两级级联结构变换器相比,磁性元件和开关管数量有效减少。在所提出的调制策略下,一次侧开关可以实现零电压开通,二次侧二极管可以实现零电流关断。此外,该文还提出一种无电流传感器的自适应频率控制,通过观测器观测励磁电流平均值,能够在不同功率下自适应调节开关频率,优化电流纹波。该文详细介绍变换器的工作特性与控制方法,并且搭建一台200 W的实验样机,实验结果证明了所提方案的可行性与有效性。     

基于电流边界限制条件的异步电动机弱磁控制

在空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制策略下,通过分析异步电动机电流限制圆与电压限制圆的特性,结合电动机调速的实际应用情况,提出了一种基于电流边界限制条件的弱磁控制策略。该方法在调节励磁电流后能够使输出转矩电流逼近转矩电流限制条件,进而使定子电流矢量逼近电流限制圆。相对于电压闭环弱磁控制,该法可以将最大励磁电流作为励磁电流初始值,提高恒转矩区转矩的输出能力。在弱磁区不需要考虑电压裕量的问题,可以充分利用电压的输出能力,提高弱磁区转矩的输出能力。鉴于励磁电流调节过程的非线性,同时引入了模糊PI控制器,使得调节过程更加精确,具有更好的动、静态特性。     

变压器励磁涌流的Callahan数值计算及动态仿真

探讨了不同期合闸空载变压器所致励磁涌流的产生机理 ,建立了用于电磁暂态过程计算的数值计算模型 ,运用半隐格式的Callahan算法深入计算分析了励磁涌流 ,得到了各相涌流波形 ,并通过Matlab动态仿真验证了Callahan算法数值计算结果的正确性。可供高阶非线性电路实际电磁暂态过程、变压器设计和运行及变压器保护设备整定值选取的研究参考     

变压器空充下的励磁涌流二次谐波特性分析

针对近年来变压器空充试验时,电流的二次谐波含量低于保护整定值导致差动保护误动作的问题,首先利用2条不同斜率的直线对变压器磁化特性曲线进行拟合,推导出不同空充电压下励磁涌流二次谐波含量的表达式,进而基于有限元分析软件搭建并验证了一台14 kVA单相变压器以及一台325 MVA三相变压器的仿真模型,然后对验证过的模型进行了变压器空充仿真。研究表明：在考虑铁芯磁化曲线起始部分存在非线性特征的情况下,空充电压小于临界电压时,励磁涌流中含有少量二次谐波;空充电压等于临界电压时,励磁涌流二次谐波含量达到峰值;随着空充电压等级的提高,励磁涌流二次谐波含量呈现先增后减的趋势。     

同步磁阻电机最优电流角控制

对于同步磁阻电机在运行过程中受到磁路饱和与电压极限的影响,本文提出了最优电流角控制策略。采用Ansoft软件对电机内部磁场进行有限元仿真,对dq轴电感的耦合与饱和现象进行拟合,并利用拟合结果得到最优电流角随负载转矩变化的轨迹,以实现同步磁阻电机最大转矩电流比(MTPA)控制;同时考虑电压、电流极限对电机运行的影响,使电机在高速运行时可以实现空载到满载的稳定运行。通过建立考虑磁路饱和的同步磁阻电机数学模型进行仿真验证,而实验结果也说明了该方案的可行性与有效性。     

ZnO避雷器式故障限流器对变压器励磁涌流的影响分析

针对空载合闸变压器励磁涌流在电力系统中产生的危害,提出了一种新的削弱励磁涌流的方法,利用ATP-EMTP详细分析了ZnO避雷器式故障限流器对励磁涌流的影响,通过四种方式对空载时的励磁涌流进行了对比,结果表明:ZnO避雷器式故障限流器对变压器励磁涌流有良好的抑制作用。     

低压外推法测定电流互感器误差

提出的电流互感器误差低压外推测试法,是将现场电流互感器当作误差相同的电压互感器进行测试,先在200％～1000％额定电压(电流)下测互感器的误差和导纳等参数,再通过在1％～120％额定电压(电流)下测导纳,进而由公式推算出电流互感器的误差。测试结果表明与传统方法相符,故这种新方法的推广、应用将对现场电流互感器的检定产生深远的影响。     

基于不同傅里叶算法之间相似度的励磁涌流鉴别方法

利用半波傅里叶算法计算的差流基波幅值与绝对门槛值相比较来鉴别励磁涌流和内部故障电流,存在定值整定困难的缺点.提出了一种改进算法,利用全波和半波傅里叶算法计算的差流基波幅值之间的波形相似系数进行励磁涌流鉴别,克服了原方法的上述不足.理论分析和大量动模试验表明:该方法能够可靠区分励磁涌流和变压器内部故障电流,并对对称性励磁涌流具有较好的识别效果,在空载合闸于内部轻微匝间故障时,差动保护仍能快速动作出口.     

DC magnetic deviation in the matching transformer of a series active filter,and its suppression

This paper deals with a series active filter for harmonic‐current compensation of a large‐capacity diode rectifier with a capacitive load. Flux saturation may occur in a series matching transformer for connecting the series active filter to the ac side of the diode rectifier. This paper develops an analog controller of a dc magnetizing current flowing in the matching transformer, along with a model for the controller, to avoid the flux saturation. Operating characteristics of the controller are theoretically and experimentally discussed, taking into account both an offset voltage in the controller and an error in a current sensor. Finally, this paper discusses a relation between magnetizing characteristics of the matching transformer and the amplitude of the magnetizing current. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 144(2): 63–72, 2003; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10188     

交流接触器在不同使用类别下的额定工作电流分析

交流接触器在不同的使用类别情况下,应规定不同的额定工作电流。分析了4种使用类别下的使用情况,从实际负载起动电流去探求AC-4的额定工作电流。还分析了其他几个影响额定工作电流的因素。经分析得出,如果电压、功率因数、操作频率、负载因数等其他相关因素比一般情况更加恶劣,应将Ie4与Ie3的比值再适当减小一些。     

基于差动电流正弦曲线拟合波形的变压器保护原理

以变压器的磁化特性曲线为基础,对比分析了变压器差流为涌流和非涌流时的波形特点,进而提出了一种基于差动电流正弦曲线拟合波形的变压器保护原理。为了更能体现励磁涌流的特征和减少拟合波形幅值的计算误差,建议取拟合角度为差动电流峰值时的角度最为合理。给出了拟合波形幅值的计算方法,并讨论了减小计算误差的方法。大量数字仿真结果表明,所提出的原理可以快速、有效地区分励磁涌流和内部故障电流。