交-直-交电力机车接入的牵引供电系统电压波动特性

针对交-直-交电力机车接入牵引供电系统引发电压不稳、机车牵引封锁的现象,通过理论推导证明了该现象并非低频振荡而是电能质量问题。采用调制理论分析了低频调制信号在整流器中传播产生对称频率成分的机理;使用离散傅里叶变换分析了电压的不稳定特性,并采用总体最小二乘法-旋转不变技术的信号参数估计(TLS-ESPRIT)算法对其主导模态进行辨识,在此基础上将该现象定位为电压波动问题;利用不稳定电压的数学描述对信号重构,通过分析重构信号的多种性能评价指标进一步验证分析的合理性。     

牵引供电变流器发展的新活力-IGCT

对新型电力电子器件-集成门极换向晶闸管(IGCT)的特性、优点,及其在大功率、高电压系统中的应用前景作了全方位的探讨,并就已有供电变流器的运行状况作以分析,认为采用IGCT模块的大功率牵引变流器是牵引供电系统的发展趋势.     

基于Matlab的交-交变频同步机系统变频器性能分析

讨论基于Matlab的交-交变频器带不同负载的建模与仿真。对交-交变频器输出电压及输出电流进行了谐波特性分析,指出输出频率、输出电压比、“死区”对交-交变频器的影响。并且对该系统在不同负载情况下的运行特性进行简要分析。     

基于Matlab的交-交变频器性能分析

为了分析交-交变频同步机系统运行时埘电网电能质量的影响,我们针对重钢中板厂粗轧机交-交变频同步机系统的运行情况进行了一些分析研究。本文介绍了基于Matlab的交-交变频器带不同负载的建模与仿真。对交-交变频器输出电压及输出电流进行了谐波特性分析,指出了输出频率、输出电压比、“死区”对交-交变频器的影响,介绍了一种有效的零电流检测方法。并且对该系统在不同负载情况下的运行特性进行了简要分析。     

交-交变频器谐波消除方法的探讨

随着电力电子技术的发展,交-交变频器的应用愈加广泛。在交-交变频器输出的电压波形中含有大量的谐波,为有效地消除谐波的不利影响,采用余弦交点法控制的交-交变频器,通过对输出电压波形的基本结构进行分析,找出谐波的内在规律,提出了谐波同步消除方法,谐波同步消除方法属于有源滤波,利用其特有的谐波分析方法控制谐波电源的输出补偿电压,补偿电压与谐波同时产生,相位相反,从而达到滤波的目的。与现有的其它方法相比,其算法简单、效果明显,更加适用于输出电压频率频繁变化的场合,即使在变频器直流输出时,也可达到明显的滤波效果。     

交流励磁变速恒频发电机谐波同步消除法

目前大容量的交流励磁变速恒频水轮发电机,仍然采用晶闸管换流的交-交变频器提供励磁.由于这种交-交变频器输出电压中含有大量的谐波,导致发电机输出电压质量无法满足实际需求.本文针对采用余弦交点法控制的交-交变频器,通过对输出电压波形的基本结构进行分析,找出谐波的内在规律.并以有源滤波为基础,提出了谐波同步消除方法,与现有的各种有源滤波方法相比,其算法简单、效果明显,即使为发电机提供直流励磁时,也可以达到明显的滤波效果,从而有效提高了发电机输出的电能质量.     

基于SABER的同步电机交-交变频调速系统性能分析

讨论了采用电力电子仿真软件SABER建立同步电机交-交变频调速系统的模型与仿真方法。分析了系统在不同工作频率下的运行特性，对交-交变频器输入电流及输出电压输出电流进行了谐波分析。指出了输出频率、死区等对交-交变频器的影响。仿真结果表明，基于SABER的同步电机交-交变频调速系统模型是正确的，反映了电路实际工作情况，概念清晰，为后续研究打下了良好的基础。     

基于SABER的同步电机交-交变频调速系统性能分析

讨论了采用电力电子仿真软件SABER建立同步电机交-交变频调速系统的模型与仿真方法。分析了系统在不同工作频率下的运行特性,对交-交变频器输入电流及输出电压输出电流进行了谐波分析。指出了输出频率、死区等对交-交变频器的影响。仿真结果表明,基于SABER的同步电机交-交变频调速系统模型是正确的,反映了电路实际工作情况,概念清晰,为后续研究打下了良好的基础。     

想想看

上期想想看答案 1．电压源型和电流源型变频器有什么不同？ 电压源型变频器：交-直-交变频器中,直流部分采用大电容器滤波,理想情况下直流电压波形为一直线,可看作是一个内阻为零的电压源,再经逆变器输出交流电压波形;交-交变频器虽无滤波电容器,但是交流电源系统的阻抗很低。     

交-交变频多相同步电动机调速系统谐波转矩分析

多相同步电动机用作舰船的推进电机有着广泛的应用前景.以十二相同步电动机系统为例,从十二相交-交变频器输出谐波电压入手,分析推导了交-交变频十二相同步电动机调速系统输出谐波转矩的解析计算公式.通过一个具体算例,计算得到了其主要次谐波的频谱,结果表明,其谐波转矩近似为零.理论计算结果得到了仿真和试验的验证,仿真和试验结果均表明,交-交变频十二相同步电动机调速系统转矩谐波情况比三相系统有了很大改善.     

基于MATLAB的单相矩阵变换器仿真分析

分析单相矩阵变换器的工作原理和拓扑结构,建立Simulink仿真分析模型.仿真分析结果表明单相矩阵交-交变换器具有输出频率和电压连续可调、输入输出电流较接近正弦波、但输出电压波形存在畸变等特点.单相矩阵变换器具有广阔的应用前景.     

五电平交直交变换器在贯通同相供电中的应用

针对电气化铁道牵引供电系统存在的负序、谐波、无功及机车过电分相问题,借鉴德国模式,研究了基于三/单相交直交潮流控制器的贯通供电系统。为了适应牵引负荷高电压、大容量的需求,交直交潮流控制器采用二极管箝位五电平结构,其中PWM调制方式采用一种快速SVPWM调制算法。此外还采用一种新颖的辅助稳压电路来解决二极管箝位多电平结构固有的直流侧电容均压问题。最后在Matlab/Simulink下仿真验证了该多电平结构方案的可行性。     

逆变器SPWM载波频率选取的计算方法

为优化逆变器的设计参数,给出了一种选取正弦脉宽调制(SPWM)载波频率的计算方法。死区效应是影响逆变器输出电压THD的主要原因。在SPWM载波中,死区引入的误差脉冲导致逆变器输出电压中出现基波误差和低倍频谐波,并且死区效应随SPWM载波频率的增大而增强。针对上述情况,基于误差脉冲的频域分析,得出了逆变器输出电压THD与载波频率之间的定量关系,并提出了以输出电压THD为指标选取逆变器SPWM载波频率的计算方法。样机实验证明了该计算方法的有效性。     

一种新型牵引供电系统级联H桥结构研究

随着高速、重载电气化铁路的发展,负序问题变得越来越突出,尤其是过分相会造成列车牵引力和速度的损失。为此,这里研究了一种基于三相-单相变换器的新型牵引供电系统,彻底取消电分相,全面解决电气化铁路存在的电能质量问题。针对系统核心装置的交直交变电所提出一种级联H桥结构,可取消输出升压变压器直接为牵引负载供电。同时,该结构控制简单,不存在电容电压不平衡问题。最后通过实验验证了该系统结构的可行性和有效性。     

交－交变频器斜率逼近控制法

余弦交点法广泛地应用于数控型交一交变频器的触发控制中，能明显地降低输出电压中的谐波含量。但是余弦交点法在控制过程中，采用的参考量是理想的电压曲线，所以当用来控制正弦波电流输出时，其必然存在有较大的弊端。斜率逼近法直接以理想输出电流为参考量，对负载电流进行实时采集、计算进而控制晶闸管的切换。该方法计算简单，所需硬件少，可有效地提高交一交变频器的性能，改善输出电流波形的正弦度，减少低次谐波含量。     

一种牵引供电系统负载电压谐波抑制策略

将电力电子变压器(PET)应用于牵引供电系统,可有效解决电气化铁路存在的电能质量问题.因此针对牵引供电系统负载电压谐波问题,以输出侧并联的PET为研究对象,提出了一种抑制PET输出侧电压谐波的主从控制策略.首先阐述了PET的拓扑结构及工作原理,其次分析了造成PET输出侧电压畸变的原因.基于此,利用PET输出侧从逆变器可用容量来补偿负载电流中的谐波分量,而主逆变器仅提供负载电流中的基波分量,并维持PET输出端电压稳定.所提控制策略将电能质量治理功能嵌入到从逆变器控制策略中,有效降低了输出端电压的畸变率.最后,基于PSCAD仿真与实验验证,对所提控制算法的有效性进行了验证.     

基于无谐波检测和选择性谐波补偿原理的组合式同相供电系统控制策略

针对组合式同相供电系统同相补偿装置(CCD)的常规控制方法受负载电流检测精度影响严重,且不能良好跟踪高速铁路负载高次谐波电流的缺陷,提出一种选择性谐波电流控制策略。该控制策略仅需要保留CCD的两单相变流器输出电压、电流的检测部分,不需要检测负载电流;并通过矢量比例积分控制器对连接负载的单相变流器输出电流误差中的各次谐波单独跟踪。该设计方法不受负载电流检测精度的影响,对牵引负荷各个频段谐波都具有良好的跟踪性能。利用MATLAB/Simulink搭建组合式同相供电的常规控制模型、改进控制模型和基于改进控制策略的半桥四臂模块化多电平电路模型,对交-直型、交-直-交型、混跑3种负载分别进行控制,仿真验证了改进电流控制方法的正确性以及在实际工程实现中的有效性。     

三相SPWM逆变器的谐波分析及其抑制策略

对三相电压型SPWM逆变器输出电压和电流谐波及其产生规律进行了讨论,并提出了一种新的易于工程实现的谐波抑制策略,该方法通过正确选择载波频率和在正弦调制波上叠加-个三次波使之成为鞍形波,产生相应的SPWM波形来控制逆变器开关器件的通断从而改善输出波形.数学分析表明有利于降低输出电压THD(波形畸变系数)、改善谐波电流损耗和转矩特性,仿真结果证明了这些措施的有效性和实用性.     

重载铁路典型牵引变电所电能质量测试与评估

重载铁路牵引供电系统相较于普速铁路牵引供电系统具有牵引电流大,电力机车类型多、数量多,交Ｇ直型、交Ｇ直Ｇ交型电力机车混跑及负载移动速度慢等特点,导致无功、负序和谐波等电能质量问题变得更加突出,给电力系统及牵引供电系统的稳定运行造成了不良影响.对此,利用专业电能质量测试装置,对国内某重载铁路线上的典型牵引变电所开展供电品质综合测试,并基于国家相关标准定量评估该牵引变电所功率因数、谐波、负序、电压偏差等电能指标及牵引网网压波动特性,这对于保证重载铁路安全供电和正常运输秩序具有重要意义。     

改进型电压预测控制逆变器的研究

为了研究在边远地区使用小型离网独立风力发电系统,在分析比较现有独立风机供电变流系统结构和控制方法的基础上,给出了新型独立风机供电系统结构和改进型电压预测控制算法。新型独立风机供电系统通过在结构上增加一个旁路二极管,大大提高了系统对风能的利用率;改进型电压预测控制通过在一个PWM周期内增加采样的次数来改善系统的控制效果和动态响应,使负载电压的总谐波畸变率(THD)达到3.5%。仿真和实验研究结果证明了改进型电压预测控制方法的正确性和可行性。