凸极同步电动机矢量控制中交直轴电流变换的研究

分析了在气隙合成磁链矢量旋转坐标系上凸极同步电动机的矢量控制的磁链模型。凸极同步电动机短量控制由于其转子凸极效应而不能完全解耦，提出了交直轴电流变换的概念，得到了安全解耦的磁链矢量数学表达式和矢量控制原理框图。     

变压器式可控电抗器磁集成结构设计与仿真分析

为实现变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)"高阻抗、弱耦合"的设计原则,结合磁集成技术提出了一种变压器式可控电抗器磁集成结构,其工作绕组根据功率级数由多段绕组并联组成,所有绕组均采用饼式结构。每段工作绕组与一个控制绕组组成结构基本单元,工作绕组与控制绕组间设置有铁饼以实现"高阻抗",各基本单元间设置分割铁心以实现"弱耦合"。基于ANSYS软件,采用"磁场-电路"耦合法对磁集成结构的磁场和电流进行有限元算例求解,其结果说明此结构能够满足CRT"高阻抗、弱耦合"的设计要求,验证了此结构的正确性。这种磁集成方法为磁集成技术在电力设备中的进一步应用提供了参考。     

n级饱和磁阀式可控电抗器结构特性和仿真方法

多级磁阀结构的提出在一定程度上有效减小了磁控电抗器输出电流的谐波含量,但也引入了磁阀的级数和磁阀尺寸的优化、电抗器容量变化及结构设计制造复杂等一系列问题。一方面,从磁控电抗器的磁阀结构出发,详细建立了n级饱和磁阀式可控电抗器的磁化特性、电流特性的数学模型,在此基础上,对采用准优化、面积渐变、半径渐变和优化4种设计方法的n级饱和磁阀式可控电抗器,从谐波、容量、结构复杂度等多方面进行综合分析,确立了相对最优的磁阀级数与尺寸设计方案。另一方面,研究了n级饱和磁阀式可控电抗器主要参数之间的关系,同时指出其在MATLAB中仿真模型的参数设计方法。仿真结果验证了所给出的n级饱和磁阀式可控电抗器仿真方法的有效性及结构特性分析结论的正确性。     

基于MATLAB多绕组变压器模型的磁饱和式可控电抗器仿真建模方法

根据磁饱和式可控电抗器(MSCR)的结构特点,提出了基于MATLAB多绕组变压器模型的MSCR仿真建模方法。通过对MSCR基本参数关系和铁芯磁化饱和特性的分析,找到了MSCR额定容量、额定电压、额定频率、自耦比和绕组电阻等参数与MATLAB多绕组变压器模型参数之间的定量关系,明确了基于MATLAB多绕组变压器模型的MSCR仿真模型参数的设置方法。实例仿真结果说明,所建MSCR仿真模型不仅可以对绕组、晶闸管、二极管等MSCR元器件的电压和电流,以及晶闸管、二极管之间的换流过程进行仿真分析,而且具有直观简单、不依赖于MSCR结构参数和准确有效的特点。     

基于IEEE Std.1459-2010非基波视在功率的主谐波源定位

理论分析目前主谐波源定位方法判断依据的差异性,提出了一种基于IEEE Std. 1459-2010非基波视在功率的主谐波源定位方法。分析了目前常用的谐波电压指标、谐波电流指标和谐波有功功率指标,认为它们的判断依据不同是导致主谐波源定位结果出现矛盾的根本所在,指出目前的问题所在是对于主谐波源定位没有一个固定的判断标准,并认为谐波有功功率指标用来评价谐波责任并不全面。通过计算系统和谐波源用户占用PCC点容量情况,从视在功率的角度对于主谐波源进行定位,更加全面准确。最后通过MATLAB/Simulink仿真软件中,在多谐波源存在的情况下,验证了该方法的有效性。     

基于有源电力滤波器控制的微电网谐波抑制技术研究

微电网概念的提出虽然有效地弥补了大电网的诸多不足,提高了电网的可靠性,但是由于分布式能源、负荷以及储能装置接入微电网大都通过电力电子设备,再加上接入系统的背景谐波,这无疑会为微电网带来一定的谐波污染。提出利用有源电力滤波器(APF)消除谐波的方法。首先分析APF的拓扑结构,提出快速准确的电流检测方法和有效的直流侧电压以及交流侧电流的控制方法。并利用Matlab/Simulink软件对该微电网有源滤波器控制系统进行仿真以验证其滤波能力。     

长距离输电线路并联电抗器布置对功率传输的影响

为了研究长距离交流输电线路上并联电抗器布置对功率传输的影响,基于长距离超、特高压输电线路分布参数等效电路及二端口模型,分析了传输线路的最大传输功率及最大传输效率,推导了串补条件下两种并联电抗器布置方案的级联传输矩阵。采用500 k V、1 100 k V线路典型参数,针对并联电抗器布置对最大传输功率与最大传输效率的影响进行数值模拟分析。研究结果表明并联电抗器位置在发送端与中点串补电容之间或者接收端与中点串补电容之间变化时,最大传输功率与最大传输效率均随其位置变化而发生变化。同时,并联电抗器补偿度也会影响功率传输,随着并联电抗器补偿度的增加最大传输功率及最大传输效率均会降低。     

基于串联电容补偿的超/特高压输电线路可控并联电抗器补偿度分析

为了研究超/特高压输电线路中考虑串联电容补偿时的可控并联电抗器补偿度,以均匀分布条件下并联电抗与串联电容补偿度的分析为基础,利用两端布置可控并联电抗器的输电线路π型等效电路,分析了超/特高压输电线路的电压分布特点及功率传输特点。通过对分段布置的可控并联电抗器补偿度的分析,深入研究了串联电容补偿对可控并联电抗器补偿度的影响,推导出均匀串联电容补偿条件下可控并联电抗器补偿度的数学表达式。数值模拟结果表明增加串联电容补偿后,可控并联电抗器补偿对应的传输功率变化范围进一步扩大,并且串联电容补偿影响可控并联电抗器的布置间距,随着串联电容补偿度的增加,在满足电压控制的前提下,可控并联电抗器的分段布置间距可以增大。     

考虑不平衡责任的奖罚性电能计量新方法

将电网中不对称负荷产生的基波负序电能作为研究对象,以合理计量电能为研究目的 ,分析了不对称负荷产生的负序电能对电能计量的影响,针对现有有功电能计量方法存在的问题,提出了一种考虑不平衡责任的奖罚性电能计量新方法.采用功率分解的方法将PCC点处的负序有功功率分解为系统侧和用户侧产生的负序有功功率.基于IEEE Std.1459-2010功率理论提出了一种定量评估不平衡责任的新指标—负序视在功率,给出了不平衡责任的具体计算方法,并根据不平衡责任值设置了奖罚系数的参考值.设计具体的仿真算例,验证了在负序污染严重的电网中,采用所提奖罚性电能计量新方法更加公平、合理.     

广义瞬时功率理论及其在电流检测中的应用研究

首先利用条件变分的电路优化方法对广义瞬时功率理论进行了数学和物理推导,从而给出了更为广义的多相电路瞬时功率理论。然后从电流检测的角度给出了广义瞬时功率理论用于电流检测的电流及功率分解方法。给出了基于广义瞬时功率理论的电流检测方法,并直接给出了用于多相电路电流检测的具体框图。最后对本文的电流检测方法进行了MATLAB仿真,仿真效果说明本文基于广义瞬时功率理论电流检测方法的正确性。另外,基于广义瞬时功率理论的这种电流检测方法有效避免了坐标变换以及对无功张量的直接运算,从而会有效减少硬件实施的环节。