一种适用于谐波电网环境的新型锁相环技术

电网同步锁相技术是分布式发电系统并网运行的关键技术.针对传统单相自然坐标系锁相环(PLL)存在倍频谐波及同步坐标系锁相环存在构造虚拟正交信号且无法完全抑制电网谐波的问题,本文提出一种无需生成虚拟正交信号的单相锁相环方法.所提方法在传统自然坐标系锁相环的基础上嵌入级联式控制结构,由于该结构对应的开环系统会在鉴相器输出的各次谐波处产生谐振尖峰,所以相应谐波会在闭环控制作用下被完全滤除,从而该锁相环能提取出更为纯净的频率和相位信息.最后,在不同电网条件下对所提方法进行测试,结果验证了该方法的正确性和优越性.     

基于电容电流的谐波电压在线监测系统研制

我国变电站内的谐波电压监测数据大多取自电容式电压互感器（CVT）的测量结果,受CVT本身工频谐振设计的影响,谐波电压测量数据存在较大畸变。在国家电网公司推广建设电能质量监测平台背景下,针对国内市场上测量准确且简便易行的CVT谐波电压在线监测装置的空白,研制一套基于电容电流法的CVT谐波电压在线监测系统,纠正现场普遍存在的CVT谐波电压测量结果畸变;同时,通过对不同谐波电压测量方法的分析和试验对比,为在不同现场选取适合的谐波电压测量方法提供参考依据。该系统施工量小、准确度高、适用面广,具有良好的工程应用价值。     

基于新型改进谐振控制器的APF无谐波电流提取控制策略

为了消除传统谐波电流提取环节对APF动稳态性能的影响,本文提出一种dq坐标系下基波电流与谐波电流分环解耦的新型控制结构.通过分环解耦,基波电流控制环只跟踪控制直流量,以实现直流侧电压稳定.谐波电流控制环利用改进谐振控制的选频特性,将负载电流直接送入谐波电流环,无需进行谐波分量提取,从而消除谐波提取环节带来的指令信号误差和延时.为提高系统相位裕度,本文提出一种新型改进谐振控制器,在余弦内模谐振控制器基础上引入一个实轴右半侧的零点,并在离散域下展开频率特性对比和参数影响分析.最后,通过实验验证了所提方法的有效性.     

基于扰动观测器的逆变器电能质量提升控制策略

为提高逆变器输出电能质量,设计了一种基于谐振跟踪控制器和改进的不确定和扰动估计器的两自由度控制策略.新控制器中跟踪控制和扰动抑制控制是解耦的,各自相对独立.扰动观测器中引入了延时动作,以最大程度地减小奇数次谐波处的输出阻抗幅值.通过适当地扰动抑制,跟踪谐振控制器即可实现标称系统的输出遵循正弦基准参考,幅值和相位误差接近于零.利用三相逆变器实验平台进行了带线性和非线性负载测试,实验结果验证了所提出控制策略可有效提高逆变器输出电能质量.     

中压应用场景下模块化多电平换流器直流侧谐波等值电路建模研究

本文首先建立了模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的时域平均模型.接着,为获取中压应用场景下MMC平均开关函数的谐波特性,建立了平均开关函数的动态相量模型.基于MMC的时域平均模型和平均开关函数动态相量模型,推导得到MMC的直流侧谐波等值电路.等值电路由直流侧等效谐波电流源和等效谐波阻抗组成,其中等效谐波电流源不仅能反映MMC交流侧谐波电流对直流侧谐波电流的传递作用,还能反映直流侧特征谐波电流特性.最后,基于Matlab/Simulink仿真模型验证了MMC直流侧等值电路的正确性.     

谐波磁场下永磁体涡流损耗测试与分析

针对永磁电机的时间谐波和空间谐波引起电机中永磁体涡流损耗增加的问题,本文搭建了永磁体谐波磁特性测试系统.分析了基波叠加不同谐波次数、含量和相角之后磁通密度B的波形变化规律,测量了钕铁硼(NdFeB)永磁体在不同谐波激励下的动态磁滞回线,研究了谐波次数、含量和相角三个因素对钕铁硼涡流损耗的影响,并对比了钕铁硼、钐钴(Sm2Co17)、铝镍钴(AlNiCo)三种永磁材料在谐波磁场下的磁特性.结果证明谐波次数和含量对永磁体涡流损耗具有较大影响,谐波相角对永磁体涡流损耗无明显影响.研究结果对永磁电机的电磁优化和设计具有重要的参考价值.     

SF6气体中H2S光声检测及FFT滤波在检测信号噪声抑制中的应用

H_2S作为SF_6气体绝缘电气设备中一种重要的故障特征气体,其浓度对于评估SF_6气体绝缘状态有着重要意义。由于H_2S在近红外波段的吸收系数非常小,导致传统光学检测方法在该波段对H_2S气体的探测灵敏度较低。气体光声光谱技术灵敏度高、响应速度快且无需载气,非常适用于痕量气体的检测。搭建了一套大功率气体光声检测平台,选择H_2S气体在1 578.12 nm处的吸收谱线,结合波长调制技术和二次谐波检测技术针对H_2S气体进行检测,并采用快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)算法对光声二次谐波信号进行频谱分析,去除残余噪声。结果表明FFT滤波技术可以有效去除光声二次谐波信号中的残余噪声,使搭建的光声检测平台对H_2S气体体积分数的最低检测限从10~(–6)量级降低到亚10–9量级。     

利用闭锁滤波装置的孤岛检测方案

目前,孤岛检测已成为分布式发电系统中不可缺少的环节.为了加强目前孤岛检测方案的经济性、快速性及实用性,提出了一种基于闭锁滤波装置的孤岛检测方案.首先对电力系统微网中的孤岛效应及现在工程中较为流行的孤岛检测方案进行简单介绍,其后阐述了利用闭锁滤波装置的孤岛检测方案的原理及设计思路,最后通过Matlab模拟仿真,验证了方案的正确性及可靠性.     

基于同步相量测量的配电网电能质量监测技术研究

良好的电能质量是确保电力系统可靠运行的关键.对电力系统进行实时准确的电能质量监测可及时发现系统存在的问题,进行故障分析并作出相应的调整,可提高供电可靠性.为此提出了基于同步相量测量的配电网电能质量监测技术,对同步相量测量算法、谐波参数和电压闪变测量算法进行了分析,仿真结果和误差分析验证了该方法测量结果的准确性和可行性.     

宽频测量装置两种谐波/间谐波算法比较

新能源发电大规模入网,造成电力系统电能质量问题.宽频测量装置可监测谐波/间谐波的含量,但谐波/间谐波的测量在工程实现中目前存在两种方案,有争议.介绍了这两种方案的实现方法和各自的局限性,供后续工程参考.