Zig-zag变压器的建模与应用

在低压配电网中零序性谐波日益严重的情况下,曲折接线(Zig-zag)变压器为抑制零序性谐波提供了一种比较新颖的方法。针对配电系统中所存在的零序性电流,首先在理论分析的基础上,建立了Zig-zag变压器的分析模型,并针对三相不平衡负载和三相不平衡电源及作为整流变压器应用这3种情况进行了仿真分析,通过分析可以知道Zig-zag变压器在三相不对称运行时可以相互补偿铁芯的磁通量,最大限度地控制各相感应电动势的一致性,从而保持三相平衡,降低零线电流。     

基于基波磁通补偿和二次侧单调谐技术的无源滤波方法研究

针对电力电子装置谐波源,提出基于基波磁通补偿和二次侧单调谐技术的无源滤波新方法。该方法在谐波源前串联变压器,二次侧以基波单调谐环节作为负载,该环节使得基波电流无衰减通过,而对于谐波电流呈现高阻抗,从而使得变压器一次、二次侧只含有基波电流和谐波电压,电源侧基本不含谐波成分,达到滤除谐波的目的。建立了系统模型并利用Matlab仿真对比分析,结果表明,此无源滤波方法不仅滤除谐波电流效果明显,而且能够有效滤除谐波电压。     

基于电源电流和负载电流检测的前馈加反馈的三相四线制APF控制策略

三相四线制有源电力滤波器(APF)可以补偿非线性负载产生的各次谐波、三相不平衡电流、零序电流及无功电流。提出一种新型谐波电流检测法,可以检测三相四线制系统各次谐波的正、负、零序分量及无功分量。提出一种同时检测负载电流和电源电流的前馈加反馈控制策略,检测负载电流进行前馈控制,检测电源电流进行反馈控制,既保证了谐波补偿效果又具有良好的动态性能,可以用于快速变化的非线性负载的谐波补偿。由于各次谐波分量在其相应的同步旋转坐标系下为直流量,反馈控制采用多个同步旋转坐标系下的积分控制,可以实现几乎100%补偿各次谐波分量。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。     

谐波治理装置在配网中的仿真与应用

城市低压电网受非线性负荷产生的谐波影响,其无功补偿装置使用率较低。根据低压小用户谐波和无功治理的要求,研制能够滤除低压系统3次零序谐波电流和滤除5、7次谐波的实用装置,降低谐波滤波器的成本,为改善低压配电系统电能质量和节能降耗提供相关技术储备和解决办法。     

移相型零序滤波器的仿真与实验

为了消除不平衡和非线性负载在配电系统中性线上引起的零序电流,提出了一种利用曲折移相电抗器与阻零器相结合的零序谐波电流治理方案。通过对各种运行方式下的仿真和实验表明,曲折移相电抗器和阻零器的结合能在各种系统状况下有效滤除零序谐波电流。其结构简单,不受系统参数的影响,滤波效果明显,能显著改善电能质量,提高负荷的供电可靠性。     

三相四线制配电网的零序谐波治理方案

为了消除非线性负载在三相四线制配电系统中引起的零序电流问题,提出了一种基于曲折接线的相间耦合电抗器的零序谐波电流治理方案.对某配电网工程项目的实验表明,曲折接线的相间耦合电抗器能有效滤除零序电流.它虽然继承了传统LC调谐滤波器的谐波滤除原理,但它不含电容,不存在谐振与谐波放大问题.并且具有结构简单,滤波效果受系统参数的...     

曲折接线变压器抑制零序三次谐波电流方法研究

低压配电系统中非线性用电设备所产生的零序3次谐波会在中性线上叠加,使电流增大,可能对系统产生危害。本文对采用曲折接线变压器抑制3次谐波的方式进行了详细的分析和仿真研究。给出了曲折变压器的额定电压和容量选取原则以及参数的确定方法。对该方式抑制3次谐波的效果与变压器短路感抗变化、三相电压不平衡以及谐波不平衡之间的关系进行了分析,得到了当变压器短路感抗增大,三相电压不平衡度以及零序3次谐波不平衡过大时,此方式抑制谐波的效果变差的结论。给出了应用曲折接线变压器抑制零序谐波的若干适用场合。     

三角形链式STATCOM电流补偿模式下的控制策略

三角形链式静止同步补偿器(STATCOM)工作于电流补偿模式时,可以对负载的无功、不平衡和谐波电流进行综合治理。其相电流指令直接关系到链节直流侧电压稳定和链节额定电流水平。将相电流指令分为基波正序无功分量、基波负序分量和谐波分量,通过叠加零序分量使链节有功为零,推导了零序分量与负序分量之间的关系。对负序电流的补偿不能超过额定电流的50%。在Matlab/Simulink中搭建了7电平STATCOM仿真模型,仿真结果验证了控制策略的正确性和有效性。     

抑制零序三次谐波电流方法研究

低压配电系统中非线性用电设备所产生的零序三次谐波会在中性线上叠加,使电流增大,可能对系统产生危害.该文对各种三次谐波抑制方式,特别是曲折接线变压器方式进行分析和仿真研究,给出这几种滤波方式的滤波效果,并给出曲折变压器的选取原则和基本参数的确定方法.对该方式抑制三次谐波的效果与变压器短路阻抗变化、三相电压不平衡及谐波不平衡之间的关系进行分析,得到当变压器短路阻抗增大,三相电压不平衡度及零序三次谐波不平衡过大时,此方式抑制谐波的效果变差的结果.指出应用曲折接线变压器抑制零序谐波的若干适用场合.     

无功和谐波补偿装置的控制方法

针对具有功率因数补偿、补偿负载不平衡和滤除电网谐波电流等功能的联合运行系统,提出一种新的控制方法,由SVC模式控制和APF控制2部分组成.其中,SVC模式控制通过负序基波提取器实现电网负序基波分量的检测;通过改进的电压控制器实现公共连接点的电压稳定.利用特定次数谐波检测并进行相位补偿的方法实现电网谐波分量的检测;利用神...     

汽轮发电机横差保护不平衡电流测试及动作电流的讨论

<正> (一)前言 单元件式横差保护接线简单,广泛应用于中性点有六个引出端的发电机。在发电机正常运行或外部短路时,横差保护装置中流过不平衡电流,这是由于气隙磁密及其相应的定子绕组电势波形中包含三次谐波成分,以及三相电势不完全对称而产生基波零序分量,所以横差保护的不平衡电流中主要有三次谐波和基波零序电流。为了减小这种保护装置的不平衡电流,目前所有的发电机单元件式横差保护装置中均设有三次谐波滤波     

三相四线制SAPF在不平衡负载下的补偿特性

介绍了三相四线制并联型有源电力滤波器(SAPF)在不平衡负载下谐波的补偿特性.基于瞬时无功功率理论检测谐波电流的方法可检测电流基波正序和负序分量,通过控制使补偿后的电源侧电流三相平衡,其中应用平均值滤波器相比传统低通滤波器(LPF)效率更高.在原理上分析了不平衡负载下的补偿特性,利用Matlab/Simulink进行了仿真,实验室在一台60 kVA的三相四线制SAPF上对不平衡非线性负载进行补偿.仿真和实验结果验证了电流检测方法的正确性和补偿的有效性.     

电流物理分量理论改进方法及其在 电能质量评估中的应用

随着现代电力系统的不断发展,电源特性、电网络结构和负荷类型及其构成正在发生着巨大变化,电流引发的电能质量问题越来越突出,而已有方法难以对电流扰动量进行全面评估。为此,该文提出了一种改进的电流物理分量理论,包括工作电流、基波主导无功电流、基波主导负序电流、基波主导零序电流以及谐波电流分量。该方法适用于各种系统条件,并能够全面地针对电流做功效率、不平衡及谐波等物理现象进行量化。在分析电流质量评估关键问题与指标的基础上,研究了改进电流物理分量理论在电力扰动源支路或其集总支路上的电流质量评估中的应用,最后通过对物理实验与工程实测数据的评估验证了所提出方法的可行性与实用性。     

三相四线制配电系统零序谐波调研及治理研究

针对三相四线制配电系统非线性和不平衡负载在中性线上引起的零序谐波电流,实地测量并列举不同类设备及典型用电区域的中性线谐波情况,分析了中性线谐波电流产生的机理和危害,并对多种谐波;台理的方法进行了对比,为各单位选择不同的中性线谐波治理方法和滤波器的优化设计和改进提供了参考。     

一种间谐波背景下的基波检测方法

提出了一种间谐波背景下的基波检测对称分量法。该方法将三相含有间谐波分量的谐波电流信号在基波周期内对系统工频投影,获得基波分量和谐波分量,然后进行正、负、零序对称变换,从而实现基波分量和谐波分量的解耦, 并使用低通滤波器获得基波部分,最后再使用正、负、零序逆变换求得基波分量的瞬时值。该方法不受三相电流幅值及初相位不平衡、电压畸变、频率偏移的影响,具有各相独立的较好的抗干扰性能。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于单周控制的三电平三相四线制有源电力滤波器

针对电力工业三相四线制系统的零线电流、谐波、无功功率和三相不平衡问题,以及高电压、大容量有源电力滤波器APF(Active Power Filter)控制方案复杂的问题,提出一种单周控制的三电平三相四线制APF,其产生的补偿电流与负载的有害电流分量大小相等、方向相反,从而使得经该APF补偿后,电源电流只含有负载电流的基波有功分量。主电路采用三相三桥臂结构的三电平二极管箝位变换器,既无需升、降压变压器,也无需动态均压电路;控制策略采用单周控制,其兼有调制和控制的双重性,控制器结构简单,具有控制精度高、补偿效果好,滤波器工作于恒定开关频率的特点,适合推广到工业应用。在建立数学模型的基础上进行了仿真研究,仿真结果证明其能有效地补偿系统谐波、零序和无功电流,从而提高输电线功率因数和传输效率。     

三电平模块化智能电能质量补偿装置研究

谐波、无功以及三相不平衡是电力系统中常见的电能质量问题。本文研究了基于三相四线制二极管钳位型三电平拓扑的模块化智能电能质量补偿装置,它可以实现指定次谐波补偿、无功功率和三相不平衡补偿。本文基于瞬时无功功率理论提取三相不平衡及无功补偿指令电流,并结合基于离散傅里叶变换的谐波提取算法,将负载电流中的基波负序电流、零序电流、无功电流和特定次谐波电流分离提取,通过PI控制器和重复控制器的并联,实现在静止三相ABC坐标系下指令电流的直接控制。经实验验证,本文所提的三相四线制模块化三电平智能电能质量补偿装置不仅可以动态补偿系统的无功、不平衡以及谐波电流,而且可以实现不同种类补偿容量的动态设置。     

基于单位功率因数控制的四桥臂三相四线制APF

随着非线性负载在配电系统中的大量使用,低压配电网的三相不平衡、无功功率和谐波污染问题日益严重,有源电力滤波器以其优良的性能成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段,因而基于单位功率因数的控制方法,研制了一种高性能的四桥臂三相四线制有源电力滤波器。同时提出了一种只需检测电源输入电流及逆变器直流电容电压,而无需实时检测、计算负载谐波电流,直接控制电源电流为与电网电压同相的标准正弦波的控制方法,并对其稳态及动态行为进行了详尽分析;补偿电流的控制策略采用比例积分控制和三角波调制。以此研制了一台10kVA四桥臂三相四线制有源电力滤波器实验样机,理论分析、仿真及实验结果均证明了该有源电力滤波器可有效地补偿三相四线制系统中的谐波、无功功率和三相不平衡,系统控制简单,动态响应快,补偿效果好。     

具有不平衡负载的功率因数补偿策略的研究

将单相谐波和无功电流检测方法应用于三相系统中。在每相中分别采用与电网电压同频同相的单位正弦和余弦信号与该相负载电流相乘,经过低通滤波和处理后得到各相的瞬时基波有功电流和瞬时基波无功电流,进一步可得到谐波指令电流,和补偿谐波、无功及不平衡电流的指令电流,通过该电力滤波器补偿后,解决了三相不平衡问题,得到高的功率因数。通过仿真研究,证明了该方法的正确一性。     

串联混合有源电力滤波器的新型控制方法

带基波电流旁路通道的串联混合有源电力滤波器为电网电流中的基波成分提供了一个无源通道,因而可以大大降低有源部分的容量.然而,原有的基于Pq理论的控制方法在负载或电网不平衡时,基波旁路通道和逆变器之间会发生基波谐振,使得逆变器仍然会流过大量的基波电流.逐相dq变换法可以完整地将基波或谐波检测出来.文中提出了基于逐相dq变换的控制方法,使得不论电网电压和负载电流是否平衡,基波旁路通道和逆变器之间均不会发生基波谐振现象,逆变器只需承担电网谐波电流和提供谐波电压,提高了系统的性价比.5 kW的模型试验证明了新方法的可行性.