电力系统谐波、负序与无功电流复合补偿策略的研究

基于瞬时无功功率理论,提出了一种适用于三相三线制和三相四线制电力系统谐波、负序以及无功电流的复合补偿策略。数值仿真结果表明,该复合补偿策略的投入使用,可使电力系统综合补偿装置运行在有源电力滤波器和静止无功发生器功能相结合的复合工作模式,从而实现具有不对称非线性负载的电力系统的谐波抑制、无功补偿以及负载不平衡抑制等综合控制任务。     

基于参数自适应FastICA的风电场谐波发射水平评估

风机滤波器及无功补偿设备可能导致风电场侧的谐波阻抗并非远大于系统侧谐波阻抗,因此在评估谐波发射水平时,不能忽略风电场侧阻抗的影响。基于此,提出一种基于参数自适应FastICA的系统侧谐波阻抗估计方法。根据PCC点两侧谐波源波动量的独立性,利用参数自适应FastICA方法提取独立分量,采用最小二乘法求解混合矩阵,进而求得系统侧谐波阻抗。通过风电场元件参数,计算风电场侧谐波阻抗的近似值,并考虑风电场侧谐波阻抗的影响,评估谐波发射水平。仿真及实测分析验证了此方法的有效性。研究成果可为类似风电场谐波发射水平的评估提供参考。     

电动汽车充电机谐波模型的研究

根据开关函数法和调制理论,推导得出了充电机的谐波模型。该模型将充电机的时域非线性特征变换成频域线性矩阵,它不依赖于充电机端口的运行情况。当充电机的参数及基波初始相角确定后,该模型矩阵为常矩阵。同时,根据谐波叠加特性,得到了多台充电机的谐波模型。通过与时域仿真的结果对比,验证了该模型的正确性。     

基于二阶广义积分器的谐波电流检测算法

为解决谐波电流检测算法问题,依据三相负载电流在αβ坐标系下的表现形式,提出了一种基于二阶广义积分器的谐波电流检测方法,适用于三相三线制对称和不对称系统。该方法通过Clark变换将三相电流信号转化为静止坐标系下的两相电流,再分别利用二阶广义积分器的特性提取基波电流分量,最后通过反Clark变换将基波电流分量变换成三相电流,与电网电流相减后得到谐波电流,便于工程中有源滤波器只对谐波电流进行补偿。仿真结果表明,该方法简单可靠、易于数字实现、检测效果好。     

适应负荷速变的TCT式可控电抗器控制方法

针对负荷快速变化时无功功率的补偿问题,提出一种TCT式可控电抗器优化控制方法,首先分析了晶闸管触发角与补偿后功率因数、三相不平衡、谐波畸变率之间的关系,然后利用遗传算法寻找一组最优触发角来控制无功补偿装置,使得补偿效果最佳,最后利用BP神经网络对结果进行训练,建立了负荷功率与触发角之间的映射。仿真结果表明,该方法具有较高的效率,能够快速补偿功率因数和三相不平衡,同时可有效降低线路的谐波电流含量,尤其适用于负荷快速波动的场合。     

光伏并网系统的谐波谐振评估与安全防控

随着大量新能源发电接入电力系统,光伏并网系统中光伏逆变器输出阻抗与电网侧等效阻抗在并网交点处的等效阻抗和出现极小值,此时电网电流迅速增大引发系统的谐振问题,因此有必要构建光伏逆变器参数的稳定域从而对系统是否发生谐波谐振进行评估和预警.对此,为了研究光伏逆变器与电网中谐波谐振交互影响的问题,提出了一种新型模态分析法,建立了光伏谐波源的诺顿等效模型并推导出逆变器的等效输出阻抗公式,基于Gerschgorin圆盘定理求解状态矩阵的最优相似变换模型,以此构建出光伏逆变器参数的安全域并与传统的逐点法进行对比,算例仿真结果表明了该方法在计算准确性和计算效率方面的优越性.     

地磁感应电流在直流输电系统引发的谐波不稳定分析

高压直流（HVDC）输电换流器两侧的谐波阻抗对确定地磁感应电流（GIc）引发的谐波有重要意义。对比了有外部激发和无外部激发2种情况下HVDC换流变的直流偏磁机理,并根据三端口网络模型计算、等效出的谐波阻抗,研究了在GIC作用下换流变偏磁后的谐波水平。PSCAD／EMTDC仿真表明,GIC激发的谐波取决于系统的谐波阻抗。当直流输电系统对某次谐波存在谐振点或呈现高阻抗时。可导致系统谐波明显放大,严重时会引起直流输电工程闭锁。     

企业电网谐波污染的调查研究

中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿，近年来部分供电实施出现了一些无故的损坏，估计是由电力系统的谐波引发。为了保证电力系统的安全运行，掌握电网谐波污染的具体情况，我们开展了矿区电网污染的调查研究，指出了需进行谐波治理的供电线路。     

基于混沌理论的电力系统谐波检测

在分析了间歇混沌模型-Duffing振子的混沌特性基础上,研究了电力系统谐波的混沌检测原理与方法,基于Matlab/Simulink软件平台,建立了仿真模型,给出了在强噪声下电力系统谐波检测的仿真结果。仿真结果表明,Duffing振子对于与参考信号频差较小的周期信号较为敏感,对频差较大的周期干扰信号具有较强的免疫力,应用于实际电力系统谐波的该振子检测精度高,抗噪性强。     

基于电力系统分析软件ETAP的电网谐波分析

针对目前电力系统中由于非线性负荷的使用以及某些可再生能源发电系统的接入导致的谐波问题,首先介绍了电力系统仿真分析软件ETAP的主要功能和特点,然后在ETAP中建立算例模型并对其进行谐波仿真分析,同时也在另外两款仿真分析软件EMTDC和PSASP上对算例模型建模并导出谐波分析图谱,通过对照进一步说明ETAP在谐波分析中的优缺点。然后在原算例模型的基础上修改其中的高压网络短路容量、减少变压器投运数量、改变变压器阻抗以及增加电动机和无源负荷容量等参数,将仿真所得数据同理论计算结果对比,并分析这些参数的变化给系统并联谐振点的位置和幅值,以及谐波畸变程度造成的影响。结果表明,由于ETAP软件在谐波仿真方面的卓越性能,在面临大规模系统的规划和电能质量评估方面的问题时,利用ETAP进行预先的谐波仿真分析可以辅助建立有效的方案降低系统中的谐波畸变程度,并利用谐振分析可以有效地避开谐振位置,从而提高电力系统的电能质量。     

基于ATP的电气化铁道供电系统不对称谐波分析

基于大量牵引负载谐波实测数据,分析了电气化铁道牵引负载谐波的分布特征,利用电磁暂态分析软件(ATP)建立牵引变电站220 kV地区供电系统元件的谐波计算模型,并对供电网络进行了不对称谐波潮流仿真计算.仿真结果与测量值比较,表明该方法对研究电气化铁道供电系统谐波分布行之有效.     

基于混合参考阻抗法的风电场谐波发射水平评估

风电逆变器的LCL滤波器和风电场的无功补偿设备致使风电场侧谐波阻抗并非远大于系统侧谐波阻抗,因此在评估风电场PCC点两侧的谐波发射水平的同时必须考虑PCC点两侧谐波阻抗。对此,提出一种基于混合参考阻抗的风电场谐波发射水平评估方法。系统侧谐波阻抗仅通过测量数据评估得出,风电场侧的参考谐波阻抗值通过风电场内元件的参数计算得出。针对LCL滤波器参数的难以获取性,提出一种LCL滤波器参数估计方法,并考虑元件参数的变化,计算出风电场侧谐波阻抗的边界值,并以其平均值作为风电场侧谐波阻抗的参考值。最后通过仿真和实测数据分析验证了本文方法的有效性。研究成果可为风电场谐波发射水平评估提供参考。     

计及谐波指标影响的含分布式电源配电网多目标规划

以分布式电源给配电网带来的电能质量管理问题为研究对象,通过一种考虑谐波指标影响的配电网多目标规划方法,对分布式电源接入配电网的网损和节点谐波阻抗矩阵进行分析;然后以最小网络损耗指标和最大谐波管理指标为目标,通过构造隶属度函数,将多目标优化问题转化为对优化结果的满意度;最后采用乌鸦搜索算法进行求解,并通过对IEEE 33节点配电系统的仿真分析验证所提方法的有效性。     

基于STATCOM的三相不平衡潮流补偿技术研究

鉴于STATCOM具有能快速灵活地输出无功功率、稳定电网接入点电压、实现电网的三相平衡化补偿等特性,以电网的电压、电流不平衡度低于国家标准为目标,将STATCOM稳态模型引入三相潮流分析中,探讨了电网应用STATCOM补偿电力系统三相不平衡潮流问题。算例分析结果表明,采用STATCOM进行电力系统三相不对称潮流的平衡化补偿具有较好的效果,可有效降低电网不平衡度以提高电能质量。     

光伏电网电压不平衡及跌落补偿控制系统的设计

鉴于非线性冲击负载的影响,光伏电网母线出现电压跌落大、电压不平衡问题。提出一种基于三相VSC的超导储能技术前馈线性化控制方法。利用三相VSC变流器构建数学模型,如果简单地以交轴电流和直流电压来构建控制系统,物理上很难实现。所以文中以直轴和交轴电流来实现电流闭环控制,并在直轴电流环前置电压调节器实现了直流电压的前馈闭环控制。从而推导出三相VSC变流器的逆系统．并构造出伪线性系统。考虑建模误差、系统的快速反应和增强鲁棒性,采用内环PI控制器对伪线性系统进行综合。实现了交轴电流分量和直流电压的解耦,对该闭环控制系统计算机仿真的效果良好。