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。     

多补偿绕组多调谐滤波器的研究

为了解决自动连续多调谐滤波器的大容量问题,提出一种采用多个补偿绕组结构的有源电抗器.其可用于检测各次谐波电流,并用可控电流源--产生相对应的补偿电流注入各个补偿绕组.当有源电抗器一、二次侧满足主磁通为零时,滤波器支路对所调谐的谐波呈现低阻通路,从而来减少流入电源侧的谐波含量.文中设计了一种基于电力电子技术的开关型功率放大器作为补偿电流放大装置,建立了多补偿绕组多调谐滤波器的仿真模型,开发了实验系统,仿真和实验结果共同验证了多补偿绕组多调谐滤波器的可行性.     

三相直流侧APF补偿性能的频域研究

三相不可控整流桥装置产生的电流谐波具有谐波含量大,谐波频谱分布宽的特点.直流侧有源电力滤波器是针对不可控整流桥装置提出的谐波治理方案.从频域角度分析直流侧有源电力滤波器电流环带宽与谐波补偿性能的关系,得到不同带宽所对应的补偿后电流THD理论数据,从而对三相直流侧有源电力滤波器的补偿性能进行定量的研究.通过该频域分析方法,将三相直流侧有源电力滤波器与传统交流侧有源电力滤波器进行对比分析.分析表明,在三相不可控整流桥带大电感负载情况下,当电流环带宽取1kHz时,直流侧有源电力滤波器补偿后电流THD为0.41%,交流侧有源电力滤波器补偿后电流THD为9.63%.采用平均电流控制策略,完成三相直流侧有源电力滤波器的设计.实验测试结果验证当电流环带宽取1kHz时,三相直流侧有源电力滤波器实现整流桥负载谐波电流的有效补偿.     

适用于高压大容量工况的新型并联有源滤波器

提出一种基于谐波磁通补偿原理的新型并联型高压大容量有源电力滤波器.通过对带气隙的线性并联变压器的电压方程分析可知,当满足谐波磁通补偿条件时,可使变压器支路在有源滤波器投入后对谐波呈近似为0的低阻抗、对基波呈高阻抗,从而疏导电力系统中的谐波电流.新滤波器的谐波电流检测位置位于并联变压器支路上,检测电流与反馈电流共铁心.并联变压器的二次侧采用多个补偿绕组的结构以解决有源滤波器的大容量问题.仿真和实验结果证明了该方案可以取得良好的滤波效果.     

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。     

新型单相低谐波饱和式可控电抗器

提出了一种新型的单相饱和式可控电抗器拓扑,将可控电抗器的控制绕组和辅助消谐绕组有机地统一起来。新的拓扑结构将控制绕组通过一个半桥控制电路和一个电压型的逆变器连接到和主绕组紧密耦合的辅助消谐绕组。消谐绕组在抑制谐波的同时担负从系统传递能量给控制绕组的功能。针对单相应用条件下,基于新的拓扑结构,利用能量平衡原理,检测系统侧的电流,在控制可控电抗器的等值电抗的同时,通过逆变器的输出电流,使可控电抗器在不同的工作状态下所产生的谐波得到补偿,从而使单相饱和式可控电抗器的谐波水平大为降低。仿真结果验证了新型拓扑结构的有效性和可行性。     

基于可控电抗器的自动多调谐滤波器仿真研究

利用单条LC串联支路抑制多次谐波是构成一种新的调谐滤波器的设想,是通过调节可控电抗器补偿绕组中的谐波磁通电流,连续调节电抗器在不同谐波频率下的电感量,达到消除失谐和抑制多次谐波的目的.在Ansoft中建立了可控电抗器有限元仿真模型,分析了电抗器的工作特性;并且应用Matlab Simulink建立了自动调谐滤波器滤波实验的仿真模型,验证了滤波器的补偿调谐性能和多调谐滤波作用.同时分析也表明,滤除低次谐波比滤除高次谐波需增加更大的谐波控制电流.因此在设计这种单支路多调谐滤波器的可控电抗器主电抗时,应以滤除最低频率的电感量为主电感设计值,实际能考虑的支路数也不宜太多.     

一种新型单相并联型有源电力滤波器

提出一种基于谐波磁通补偿原理的单相并联型有源电力滤波器。并联变压器的一次侧绕组与谐波负载相并联,二次侧绕组与逆变器相联,通过对变压器一次侧电压方程分析可知,当采用逆变器在变压器的二次侧注入与一次侧谐波电流呈一定补偿系数的谐波电流时,变压器一次侧对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,而对基波电流呈现很大的励磁阻抗,从而输入电力系统中的谐波电流流入变压器支路。通过建立系统的数学模型进行了系统的稳定性分析及稳态误差估算。实验表明,该新型单相并联型有源电力滤波器简单可靠,并取得了较好的滤波效果。     

文摘

基于可控电抗器的自动多调谐滤波器仿真研究 利用单条LC串联支路抑制多次谐波是构成一种新的调谐滤波器的设想,是通过调节可控电抗器补偿绕组中的谐波磁通电流,连续调节电抗器在不同谐波频率下的电感量,达到消除失谐和抑制多次谐波的目的。     

一种高压大容量有源电力滤波器研究

提出一种新型的基于变压器谐波电流补偿的高压大容量有源电力滤波器。变压器采用副方多补偿绕组结构,原方绕组与谐波负载相并联,副方补偿绕组分别与逆变器相联。实时检测变压器原方绕组的谐波电流,通过逆变器产生与原方绕组谐波电流成比例的谐波补偿电流注入变压器副方多补偿绕组中。当原、副方绕组的谐波电流满足谐波电流补偿条件时,变压器原方绕组对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,而对基波电流呈现很大的励磁阻抗,从而输导高压电力系统中的谐波电流流入变压器支路。仿真结果证明了这种滤波新原理的正确性。     

一种新型谐波与无功电流检测方法

谐波电流的快速精确检测是有源电力滤波器滤波性能的关键指标,现有的谐波检测方法并非很理想。文中提出一种适用于有源电力滤波器的补偿电流检测新方法,该方法通过瞬时有功功率计算出负载基波正序有功电流幅值,然后乘以单位电压幅值的电源波形,得到基波正序有功电流的瞬时值,进而分离出待补偿电流分量;建立了基于PSIM的仿真系统,针对不同负载性质和负载电流突变等情况进行了分析。仿真结果表明,该方法能够准确、快速地检测出负载电流中的谐波和无功电流分量。     

基于滑动Goertzel DFT和相位补偿算法的谐波电流检测算法

将滑动Goertzel DFT算法应用于有源电力滤波器的谐波电流检测,该算法具有计算量小、实时性好、易于工程实现等优点。有源电力滤波器的输出电流滞后于负载谐波电流,这会影响滤波效果。为了补偿这种延时提出了一种基于滑动Goertzel DFT的相位补偿算法。仿真结果验证了该算法的有效性和正确性。     

以网侧电流为补偿目标的有源电力滤波器预测电流控制

根据有源电力滤波器谐波和无功检测的不必要性的结论,提出了一种以网侧电流为直接补偿目标的APF预测电流控制新方法.首先建立了用于预测电流控制的APF离散化模型,然后根据网侧电流的下一采样时刻的预测值和目标函数挑选出下一时刻的电压矢量.该方法除了可消除采样、计算造成的延时外,还可以省略谐波检测电路及实现等效的PwM发生器,在一定程度上简化了控制电路的软硬件设计,还消除了谐波检测造成的延时,具有良好的暂态性能.仿真结果表明该预测电流控制方法具有良好的补偿性能.     

有源电力滤波器无差拍控制策略的研究

采用了一种检测负载侧与电源侧电流的复合谐波电流检测方法,针对四桥臂拓扑结构的有源电力滤波器(APF),提出了一种新型无差拍控制策略,通过对系统结构的分析建立完整的数学模型,对APF各相输出补偿电流之间的耦合问题进行深入研究并提出相应的解决方法。仿真分析和实验结果验证了复合谐波电流检测算法和无差拍控制策略的有效性和正确性。     

有源电力滤波器谐波及无功电流检测的不必要性(二)——仿真及实验

在经理论分析得出经典有源电力滤波器(APF)中的谐波及无功电流检测不是必需的结论的基础上,推出经典APF电流控制策略与电源电流直接控制策略之间的等效关系.在经典控制方案基础上,省掉了负载和APF电流检测单元以及谐波及无功电流或基波有功电流运算单元,保留了经典APF中的电容电压控制器和电流控制器,提供了一个廉价而高性能的APF控制方案.最后对基于上述两种控制策略的APF进行了仿真研究,并用电源电流直接控制方案开发了一台单相APF实验样机.仿真和实验结果验证了理论分析的正确性.     

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...     

有源电力滤波器的神经元自适应谐波电流算法研究

随着以电力电子装置为代表的非线性负载广泛应用于电网,电力系统中的谐波污染日益严重。加之用户对电能质量的要求越来越高,探索有效的谐波抑制和无功补偿方法逐渐提上日程。有源电力滤波器是一种新型的能抑制闪变无功和谐波的滤波器,以其优良的性能近年来受到广泛重视。谐波电流检测方法是决定有源电力滤波器(APF)性能的关键因素之一。在传统方法的基础上,结合自适应噪声消除技术,本文提出一种神经元自适应谐波电路检测算法,仿真结果证明该方法鲁棒性强,检测精度高,动态响应好。     

不平衡负载下并联有源电力滤波器的控制策略

针对工业现场存在的不平衡负载(包括线性负载和非线性负载)导致的电网电压畸变和不平衡,在瞬时无功功率理论基础上,提出2种新检测算法及2/2变换矩阵,物理意义明确,可实时准确地分离出基波正序、基波负序及各次谐波电流,实现有源电力滤波器补偿策略的灵活选择--既可只补偿高次谐波和基波无功,充分利用有源电力滤波器的容量;亦可在容量许可的情况下同时补偿高次谐波、无功及基波负序。Matlab仿真研究和实验结果表明该算法的可行性。     

新型单相并联混合电力滤波器的研究

本文针对LC无源滤波器和传统的电压源型并联混合电力滤波器的缺点,提出了一种新型的并联混合电力滤波器.它由纯调谐LC无源滤波器、附加电感和有源电力滤波器(APF)构成,APF控制成谐波电流源.从理论分析得到了APF的容量公式,并提出了附加电感的设计原则.仿真和实验结果证明了此方案的有效性和优越性.