新型正交铁心可控电抗器

传统的正交铁心可控电抗器通过控制在正交铁心上的直流偏磁场间接控制交流磁场,调节交流等效电抗。正交铁心可控电抗器具有近似线性的控制特性。基于等效简化磁路的理论分析表明,正交可控电抗器在调节过程中产生一定的谐波。基于传统的正交铁心可控电抗器提出一种新型的正交铁心可控电抗器。新型正交可控电抗器在控制等效电抗的同时消除工作绕组输出电流中的谐波成分。新的拓扑结构包含1个电压源型的逆变器和1个DC/DC控制电路。使用3维磁路方法对传统正交可控电抗器和新型的正交可控电抗器分别进行仿真研究。建立实验用的样机进行测试。实验结果表明新型拓扑结构正交铁心可控电抗器具有谐波含量低的显著特点。     

磁饱和式可控电抗器在配电网电容电流检测中的应用

介绍了磁饱和式可控电抗器的拓扑结构和工作原理。根据磁饱和式可控电抗器的铁芯结构和绕组特点及其工作状态,推导了它的电磁方程,得到了主回路和控制回路的电压方程以及可控电抗器的等效电路。依据该原理制作的消弧线圈可以应用于配电网电容电流的检测中,试验结果证明了该装置能够迅速补偿接地电流,且对新型消弧线圈的设计研究具有一定的理论指导价值。     

变压器式可控电抗器型消弧线圈的谐波分析及抑制

阐述了变压器式可控电抗器型消弧线圈(ASCT)的工作原理,分析了它产生谐波电流的原因。为了降低单控制绕组结构的ASCT输出的谐波电流,设计了一种3控制绕组结构的变压器式可控电抗器型消弧线圈,并提出了合理设计各控制绕组额定输出电流的方法。     

铁磁谐振过电压干扰下单相可控电抗器的谐波抑制方法

传统基于磁阀式的单相可控电抗器的谐波抑制方法,对铁磁谐振过电压干扰的敏感度较高,谐波抑制效果差,导致电抗率波动幅度高。因此,为了解决传统方法存在的问题,提出新的铁磁谐振过电压干扰下单相可控电抗器的谐波抑制方法。通过设计单相可控电抗器的谐波抑制方案,将可控电抗器接成三角形,采用移向绕组同电网连接,基于系统容量和待过滤的谐波次数,确定移相绕组的单相可控电抗器谐波抑制拓扑结果,采用合理的相间绕组连接措施和移相绕组匝数,得到所需移相电压,抑制可控电抗器形成的谐波。实验结果表明,所提方法对变频电机谐波抑制效果好,可将电抗率调控到合理值。     

低谐波双级饱和叠形磁控电抗器

近年来国内外的新型可控电抗器在电气化铁路动态无功补偿装置、自动调谐消弧线圈等方面取得了较好的应用,但在减少单相应用条件下可控饱和类电抗器所产生的谐波比较困难。为了降低单相磁控电抗器产生的高次谐波,进一步减小磁控电抗器在双极饱和磁控电抗器产生的较高次谐波电流的含量,提出在极限饱和条件下将铁心设计为磁饱和结构,并概述了叠形磁饱和电抗器的谐波消波原理。对所提的叠形饱和磁控电抗器进行仿真研究的分析结果表明,采用该叠形饱和磁控电抗器铁心结构,可以将现有的单级限饱和结构的最大谐波含量由7%降低到1%。     

磁饱和式可控电抗器的工作特性及其仿真研究

介绍了一种具有完全对称磁路结构的磁饱和式可控电抗器,分析了该种可控电抗器的基本电路结构、工作原理和工作状态,并理论分析了该种可控电抗器的工作特性,主要是控制特性和谐波特性,得出了该种可控电抗器输出电流及其波形畸变率与控制量,即控制绕组所联结晶闸管触发角的非线性函数关系。通过对一小容量工业样机进行详细的仿真研究,得出了更为具体的反映该种磁饱和式可控电抗器输出电流随饱和度变化的响应特性和谐波特性。仿真结果与理论分析相一致,验证了仿真模型的正确性与精确性,并由此表明了该种磁饱和式可控电抗器具有控制性能良好、输出电流谐波分量很低的工作特性。研究结果对于该类磁饱和式可控电抗器的工程设计与运行分析具有一定的理论指导与实践参考意义。     

可控电抗器及其谐波抑制的研究

阐述了磁阀式可控电抗器的基本结构和工作原理,以抑制可控电抗器在接入电网时自身向电网注入的谐波为目的,分析了其谐波抑制措施。提出了一种基于移相绕组的新型可控电抗器的谐波抑制拓扑结构:将可控电抗器接成三角形,然后通过移相绕组接入电网。同时,根据系统的容量、对系统的要求以及所要消除的谐波次数等,设计相应的相间绕组的连接方式和选取合适的移相绕组匝数,以此来获得所需要的移相电压,从而削弱由可控电抗器本身所产生的谐波。通过EMTDC/PSCAD软件进行了仿真,把配置移相绕组前后的可控电抗器电路的电流波形进行了对比,并对其谐波含量做了傅立叶分析,结果表明,配置移相绕组能很好地抑制可控电抗器向电网注入的谐波,验证了论文提出方案的有效性。     

双频单相并网逆变器的拓扑及控制方法研究

为了进一步降低单相并网逆变器的成本,提高并网电流的质量和并网逆变器的效率,提出了一种并联型双频单相并网逆变器。并联型双频单相并网逆变器的主电路包含低频功率单元和高频消谐波单元,并网电流为低频功率单元电流和高频消谐单元电流之和,使得并网电流中的谐波得到了有效抑制。在介绍了并联型双频单相并网逆变器的拓扑结构和工作原理的基础上,给出了并网逆变器的控制策略,整个控制系统包括2个相互耦合的电流环,实现了对并网电流的控制。实验结果验证了理论分析的正确性。     

高压大容量的磁通可控型可调电抗器技术

为实现磁通可控型可调电抗器的高压大容量化,分析介绍了多支路补偿技术和基于级联型变流器的系统拓扑结构,前者在线性变压器二次侧设计多个绕组,各绕组用变流器同时注入电流来控制铁心主磁通,以实现一次侧绕组等效电抗无级可调;后者则是将多个电压源型逆变器在输出首尾相连形成前述的变流器。该文还指明了系统设计要点及控制所采用的三角波调制PWM电流控制法。样机实验证明了该技术实现高压大容量可调电抗系统的可行性及这种磁通可控型可调电抗器响应快、运行稳定、低谐波和电抗值极大范围连续可调的特点。     

基于电流型变流器的低谐波正交可控电抗器

正交可控电抗器是无功补偿的重要装置,但其本身由于特殊磁路结构会产生大量谐波。为改善其性能,本文提出了一种基于电流型变流器的低谐波正交可控电抗器,其基本结构是在传统的正交可控电抗器的交流侧增加谐波补偿绕组。电流型变流器检测出可控电抗器输入电流中的谐波分量,并产生与此谐波电流大小相等方向相反的补偿电流,通过补偿绕组耦合到可控电抗器的输入电流中,从而使输入电流接近正弦。本文讨论了这种低谐波正交可控电抗器的结构,工作原理及控制原理,并用Saber软件进行了仿真分析。     

新型低谐波直流可控电抗器

直流可控电抗器是无功补偿的重要装置,但其本身由于磁化曲线的非线性特性会产生大量谐波.为改善其性能,提出了一种基于电流型有源滤波器的低谐波直流可控电抗器,其基本结构是在传统的直流可控电抗器的交流侧增加谐波补偿绕组.电流型有源滤波器检测出可控电抗器输入电流中的谐波分量,并产生与此谐波电流大小相等方向相反的补偿电流,通过补偿绕组耦合到可控电抗器的输入电流中,从而使输入电流接近正弦.文中讨论了这种低谐波直流可控电抗器的结构、工作原理及控制原理,并通过仿真分析进行了验证.     

多绕组变压器负载可控型可调电抗

为使可调电抗器能快速连续调节且不产生谐波,提出一种新的可调电抗原理:使用晶闸管和电压型PWM逆变器作为多绕组变压器二次侧负载,通过对晶闸管的开关控制和对逆变器输出电流的控制实现变压器一次侧等效阻抗的任意调节。晶闸管的开关控制实现可调电抗的粗调,从而晶闸管开关绕组占有可调电抗的主要容量;逆变器输出电流控制实现可调电抗的细调,逆变器输出绕组容量很小,从而降低了成本。实验结果表明该新型可调电抗器具备电感线性连续可调、谐波电流小的优良性能。     

变压器式混合控制型可调电抗器的控制策略研究

随着我国电力系统的快速发展,可调电抗器作为可动态补偿无功和稳定电压的新型FACTS装置,得到了广泛应用。变压器式可调电抗器响应速度较快、易实现高压应用,成为研究热点。基于一种潜力较大的变压器式混合控制型可调电抗器拓扑,阐述了晶闸管投切和VSC闭环PWM调制的混合控制策略。针对存在绕组高短路阻抗设计误差和各绕组互感影响难题,目前大部分研究均从结构优化角度进行改进。从控制角度入手,将可调电抗器的整体输出无功引入到VSC的闭环控制中,提出了一种无功顶层闭环反馈控制方法,实现了可调电抗器整体输出的精确控制。此外,研究表明,相比电流内环PI控制器,采用电流滞环控制可提高可调电抗器输出的暂态性能。     

一种使用无源谐波抑制方法的多脉波整流器

提出一种使用直流侧无源谐波抑制方法的多脉波整流器及其设计方法,该方法采用一组单相整流桥产生环流,调节多脉波整流器的输入线电流。单相整流桥的输入端与平衡电抗器的二次侧相连,其输出端与负载相连,将吸收的谐波能量回馈给负载。分析单相整流桥的几种运行模态,设计平衡电抗器的最佳匝比。所提出的多脉波整流器是一种24脉波整流器,其输入线电流的THD理论上约为7.6%。仿真和实验结果表明,该多脉波整流器输入线电流的THD低于5%。此外,该多脉波整流器具有易于实现且谐波抑制成本低的优点。     

750kV分级投切式可控高压并联电抗器研究

阐述了分级投切式可控高压并联电抗器的基本工作原理,装置能够调节系统无功功率、抑制工频过电压和潜供电流,具有功率连续平滑可调、谐波电流小和响应速度快的优点.应用傅立叶级数分解方法对即将在河西750 kV输电工程中的敦煌变电站投运的300 Mvar750 kV可控高压并联电抗器的工作绕组电流的谐波含量进行了分析.然后,根据...     

变压器式可控电抗器的控制特性和谐波特性

控制特性和谐波特性是变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)的2个重要特性。文中首先给出CRT绕组电流计算模型;其次,对顺次单支路工作模式和解耦工作模式这2种典型工作模式的特点进行了分析;最后,结合具体算例,基于绕组电流计算模型,分别在顺次单支路工作模式和解耦工作模式下对CRT的控制特性和谐波特性进行了计算和对比。计算分析结果表明:顺次单支路工作模式下谐波系数总能满足要求,但各控制绕组的额定值设计较困难且绕组材料浪费严重;解耦工作模式下绕组材料利用率大大提高,但却有谐波系数较大而且不可控的缺点。上述结果揭示了CRT的控制特性和谐波特性与工作模式之间的关系,为不同工作模式下CRT的控制特性和谐波特性的分析计算,以及工作模式的选择和改进提供了参考。     

变压器式可控电抗器限流电感计算

变压器式可控电抗器(CRT)以固定单支路调节模式运行时具有优越的谐波性能,而为其各限流电感匹配合适的参数则是实现固定单支路调节模式的关键所在。基于CRT的自、互电感电路方程,导出CRT工作绕组瞬时电流及其基波分量有效值的计算公式,进而引入调节过程及容量区间的概念。根据CRT固定单支路调节模式的切换流程,一方面基于CRT输出容量连续且各容量区间重叠最小的原则,建立了求解各限流电感的优化模型;另一方面按照已有文献认为各控制绕组电流互不影响的理想情况建立了求解限流电感的非线性方程组。最后设计算例,借助Matlab优化工具箱进行求解,结果表明按理想情况求出的限流电感会造成大范围容量断续,是不可取的,而采用所提出的优化方法得出的参数则能有效地实现CRT的固定单支路调节模式。