电容式电压互感器谐波测量特性研究

针对电容式电压互感器(Capacitor Voltage Transformers,CVT)的频率特性影响导致传统的高压谐波测量方法结果不准确的问题,对CVT的谐波特性进行了分析,提出了采用电容电流法对CVT的谐波进行检测,通过与传统谐波测试方法的结果以及电网实际谐波的对比,验证了电容电流法的正确性和准确性,并在电网中对电压谐波进行测试比对和验证,实验结果表明,文中电容电流法进行谐波测试准确度高,满足测试的标准要求,可解决目前CVT不能用于谐波测量的问题。     

电子式电压互感器谐波传变特性分析

与传统电磁式互感器相比,电子式互感器在带宽、绝缘结构和体积等方面更具优势,已成为电力测量设备中的研究热点。随着电网中非线性负荷的增多,谐波污染日益严重,实现对谐波的准确测量意义重大。在此背景下,开展电子式互感器的谐波传变特性研究十分必要。笔者从各种典型电子式电压互感器的工作原理出发,分析了其对谐波和直流的传变特性,从理论上得出了不同原理的电子式电压互感器能否测量谐波电压的定性结论,为进一步开展电子式电压互感器谐波传变特性的试验及检测研究奠定了基础。     

110 kV 电容式电压互感器谐波测量特性试验及仿真

针对电容式电压互感器（capacitor voltage transformers,CVT）测量谐波时从一次回路到二次回路非线性传递的运行特性,从现场试验和软件仿真两方面对CVT谐波测量特性进行研究。以某型号110 kV CVT为研究对象,综合考虑杂散电容、耦合电容、电容分压器介质损耗以及补偿电抗器等效电阻,构建CVT高频等效电路。运用Matlab搭建CVT谐波模型,获得CVT幅频特性曲线。在现场开展谐波测量试验,通过试验结果与仿真结果对比证明仿真模型正确性。最后,通过仿真模型验证谐波电压含量和基波电压幅值对CVT谐波测量特性并无影响。     

电容式电压互感器谐波电压测量与分析

对电容式电压互感器频率特性进行了理论分析,论述了电容式电压互感器测量谐波电压时存在的问题,对目前谐波电压测量方法进行了分析,并提出了一些可行的建议。     

电子式电压互感器谐波计量特性研究

电力系统中存在的非线性负荷会引起交流正弦波畸变产生各次谐波,对电能计量的准确性产生严重的影响。针对新一代智能变电站对新型电子式互感器电能计量的要求,研究了基于同轴电容分压原理的电子式电压互感器的工作原理,建立了其数学模型,分析了其传变特性,使用Multism12.0仿真电路模拟了电子式电压互感器在1~13次谐波时的频率响应特性,并进行了实验验证。仿真与试验结果表明,电子式电压互感器可工作在从工频到高频的宽频率测量范围,能够准确计量电网中的谐波分量。     

电压互感器4PT接线对谐波测量结果的影响

为了研究电压互感器4PT接线方式对谐波测量结果的影响,该文结合实际谐波测量案例,通过对谐波测量结果进行深入分析,根据变压器的电磁关系从理论上溯源谐波测量结果异常机理,并基于PSCAD/EMTDC对电压互感器的接线方式进行仿真研究,最后对电压互感器采用4PT接线时谐波测量提出建议。研究结果表明电压互感器采用4PT接线时增大了零序电流的阻抗,使磁通中产生了3次谐波成分,从而造成谐波测量结果中3次谐波成分显著增大,该方式下二次侧的测量结果不能真实地反映实际的谐波情况。     

直流阻容式电压互感器用于直流输电谐波电压测量的研究

谐波问题的分析与控制是保证高压直流输电系统正常运行的重要内容。为了寻找最适当的测量方法,需要对电压谐波测量进行深入研究。直流电压互感器(DCVT)是测量直流输电系统电压的重要设备。本文介绍与分析了阻容式直流电压互感器的主要组件的特性,如同轴电缆、A/D与D/A转换器、光耦合器,详细分析了分压器的对地杂散电容对电压互感器频率响应的影响,非理想状态下元器件对测量误差的影响。理论分析指出选择一个合适的并联电阻的电容可以减小分压器对地杂散电容的影响,并且可选择精密电阻和电容来减少测量误差。实验结果表明,阻容式直流电压互感器适合直流谐波电压测量,而且测量误差小于0.2%,可达到10k Hz的频率带宽。     

电容式电压互感器电路参数对电网谐波电压测量的影响

针对66 kV以上等级电网大多采用电容式电压互感器(capacitor voltage transformer,CVT)、其谐波传变特性定量规律不明、不宜进行谐波电压测量的现状,论证谐波条件下的CVT可等效为一线性电路,并以此为基础提出级联分级分析方法。结合实际参数对每级谐波传变特性进行分析,获得CVT电路参数对其谐波传变特性的定量影响规律,即明确利用CVT测量谐波电压的影响因素。仿真结果表明:中间变压器一次侧线圈的等效杂散电容将导致CVT幅频特性在1 kHz之后的某频率点发生放大;阻尼器参数影响50 Hz以上频段的频率特性变化率;负荷在1~10倍额定负荷范围变化以及中间变压器励磁阻抗在0.1~1倍额定参数范围变化时对CVT频率特性的影响可忽略。所得结论对CVT产品设计及利用其测量谐波电压具有借鉴意义。     

对以电磁式电压互感器为谐波源的谐波谐振的分析

对电力系统运行中以电磁式电压互感器为谐波源的谐波谐振的发生原理进行深入分析,通过案例分析论述了电压互感器发生谐振时谐振类型的判断及伏安特性曲线的变化趋势,并对谐振波形运用ATPDraw软件进行了仿真,针对以电磁式电压互感器为谐波源的谐波谐振提出了预防和应对措施,通过减少谐波源、增加回路损耗和采取措施使系统参数处于谐振范围之外来预防和抑制谐波谐振的发生.     

基于CVT电容电流的谐波电压测量方法

准确有效地进行谐波电压测量是掌握电网谐波状况、开展谐波治理、提升电能质量水平的重要前提和依据。为解决目前大量在运CVT无法准确测量谐波的问题,提出基于CVT电容电流的谐波电压测量方法。该方法测量流过高压电容和中压电容支路的电流并进行谐波分析,根据电容参数即可方便准确地计算得到高压侧谐波电压。该方法只需对CVT二次回路进行简单改造,在不影响设备运行安全的前提下,实现谐波电压测量。首先给出该方法的基本原理,然后结合仿真计算分析电流测量精度和电容值变化对谐波测量误差的影响,对实际CVT完成了物理试验验证。试验表明：该方法的2~50次谐波电压测量误差均小于2%,满足谐波国家标准的相关要求。     

基于测试信号法的HVDC谐波阻抗扫描方法研究

谐波阻抗扫描是高压直流输电(HVDC)中谐波谐振分析、交流或直流滤波器设计等工作的重要手段.采用电路叠加定理说明了适用于HVDC谐波阻抗扫描的测试信号法.基于测试信号法基本原理及其在HVDC应用研究中的进展,提出测试信号法应用于HVDC谐波阻抗扫描的谐波源幅值选择方法和用于减小谐波源初相位影响的改进扫描方法.最后,以C...     

电容式电压互感器谐波测量误差研究

依据电容式电压互感器(CVT)的结构和工作原理,建立了采用谐振型和速饱和型阻尼器的CVT谐波等效电路,给出了等效电路中元件参数的计算方法;通过对等效电路的分析,研究了CVT固有的多种谐振模式,给出了谐振频率的计算方法,得到CVT谐波测量误差的来源;对比分析了不同类型阻尼器对CVT测量误差的影响;仿真和物理实验验证了所得结论的正确性和有效性,为进一步量化分析CVT的谐波测量误差提供了理论依据。     

基于叠加原理大功率可编程谐波电压源的研制

针对大容量电力电子装置对测试电压谐波源的要求，本文对大功率可编程电压谐波电压源的拓扑结构和控制方法进行了研究，提出一种采用谐波与基波分离控制的实现方法，给出了系统的拓扑结构，分析了系统的控制原理。仿真和实验结果证明，该方法能有效提高系统容量，实现用小的开关器件得到大功率的电压谐波源输出的设想。该电压谐波源可以模拟各种电压质量问题，以该拓扑结构搭建的实验平台能满足大功率的电力设备对测试用电压谐波源的要求。     

磁阀型可控电抗器的直流偏磁与谐波特性分析

介绍了磁阀型可控电抗器(MCR)无功调节的原理,使用ANSYS电磁场仿真软件对MCR磁路特点与直流偏磁特性进行描述,通过直流磁化实验获取电工钢片的磁化曲线数据,利用Matlab软件编写程序,使用三次样条插值函数求出MCR的输出电流,同时对不同直流偏磁下的输出电流进行傅里叶变换得到MCR磁饱和度与谐波之间的关系,为实际工程应用提供参考价值。     

应用特征谐波消除改进脉振高频电压注入法

针对永磁同步电机无位置传感器矢量控制中传统脉振高频电压注入法存在的估算角度滞后、与中高速无位置传感器控制技术切换困难等问题提出改进方法。引入特征谐波消除的方式取代低通滤波器,同时充分考虑定子电阻对位置估算的影响,修改误差矫正项以减小估算误差,并给出了改进后的脉振高频电压注入法的完整实现方式。应用特征谐波消除的方式得到误差校正项,估算的转子位置更加精确,用特征谐波消除的方式去除高频电流信号,不会引起电流畸变和相位滞后。用改进算法得到的转子位置及转速作为反馈对电机进行闭环控制,可以改善电机低速下的动态特性。仿真分析和实验结果证明了该方法的有效性。     

注入3次谐波控制的共模电压分析

由于功率器件仅有2个开关状态,输出电压只能离散变化,造成中性点存在共模电压,对电机的运行产生负面效应。以传统两电平变频器和级联型高压变频器为例,分析了共模电压产生机理和3次谐波注入理论,在此基础上,分析注入3次谐波在提高直流电压利用率的同时,对输出共模电压造成的影响。经对比发现,共模电压新增加了3次谐波电压成分,当调制比取最大值时,共模电压中3次谐波电压幅值达到最大,加剧了共模电压对电机可靠运行的影响。通过Matlab仿真,验证了理论分析的正确性,并进一步说明了,对采用同相调制算法的变频器,注入3次谐波将导致共模电压增加。     

基于逆变电源的中低压配电网谐波阻抗测量研究

基于谐波注入的阻抗测量方法具有谐波幅值可控的优势,在阻抗测量中得到了广泛的应用。文中介绍了一种基于逆变电源的中低压配电网谐波阻抗测量方法,针对不同电压等级的配电网设计了不同的测试拓扑,分析了通过逆变电源产生的谐波电压测量中低压配电网谐波阻抗的原理;同时,建立了不同控制方式逆变电源的戴维南模型,并分析了不同控制逆变电源等效电路的特性;为了提高测量精度,同时满足测试时的电网谐波要求,文中也提出了一种谐波注入准测。最后通过Simulink仿真证明,基于逆变电源的配电网谐波阻抗测量方法可以准确测量出配电网阻抗参数。     

Inverter for interchangeable use as current source inverter and voltage source inverter for interconnecting to grid

We propose a novel inverter that can be operated either as a current source inverter (CSI) or as a voltage source inverter (VSI) by changing only the control signals. It is proper to use it for interconnecting systems with renewable energy, such as photovoltaic cells or wind generation systems, to a grid. This inverter is usually operated as a CSI connected to the grid. Even if the energy source has a lower voltage than the grid, energy can be supplied to the grid through the proposed inverter. The power factor can be brie?y maintained close to unity. When power supply from the grid is interrupted, the proposed circuit should be operated as a VSI in the stand‐alone operation mode. In this way, the circuit can maintain a constant output voltage to the loads. In this paper, the proposed circuit con?guration and the control schemes for both the CSI and the VSI are described. The circuit characteristics for both are also discussed experimentally. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 183(4): 45–53, 2013; Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com). DOI 10.1002/eej.22349