无功补偿中的谐波问题分析

随着大量非线性负荷的影响,配网中谐波成份增大。电容器组作为配电系统的主要无功补偿设备,受谐波影响尤为突出。深入分析了补偿电容器组产生的谐波放大和电压畸形变等问题,并就无功补偿设计中谐波处理方法及须注意的问题作了论述。示例系统表明谐波抑制措施的有效性。     

舰艇新型平衡变压器及其应用

针对舰船电力系统带单相负载运行引起的三相不平衡问题,首先设计了一种适用于舰艇电力系统的新型平衡变压器,给出了变压器的基本结构,并推导出其数学模型,分别建立了电磁关系和原副边电流关系,有限元仿真证明了所设计的平衡变压器能够实现两相对称系统到三相对称系统的转换,验证了理论推导的正确性;然后,提出了一种基于新型平衡变压器的舰船单相负载供电方式,开展了MATLAB仿真,结果表明:应用平衡变压器后电网电流不平衡度更低,负序特性更好;最后,研制了1 kW实验样机,并进行了性能测试,实验结果与理论分析、仿真结果是一致的。     

一种新型阻抗匹配平衡变压器及模型试验

为了解决三相电力系统带单相或两相负载引起的不平衡问题,提出了一种新型阻抗匹配平衡变压器。首先,阐述了该变压器的基本原理,建立了基本方程组,并推导出原副边绕组电流之间关系,得出了平衡条件和两相负载的解耦条件以及对应的短路阻抗关系;然后,用ANSOFT12分别对带对称负载和非对称负载进行了仿真,制作了变压器模型并进行了多工况实验,仿真和实验结果验证了理论的正确性。该变压器绕组和铁心结构简单,A相和C相绕组完全对称,便于设计制造。同时,原边有可以引出接地的中性点,副边有容纳三次谐波电流的闭合回路,两相输出电压有公共点,适用于需要单相或两相电源供电的场合。     

单相电路的一种谐波和无功电流实时检测方法

提出了一种新的单相电路的谐波和无功电流实时检测方法。它利用三角函数的有关特性 ,对畸变电流中的基波有功和无功电流分量的振幅分别进行计算 ,然后通过低通滤波器把它们分离出来 ,最后得到基波有功和无功电流分量。该方法电路结构简单、动态响应速度快、检测精度高 ;既可得到单独检测出畸变电流中的任何电流分量 ,又能得出谐波和无功电流之和。仿真和实验研究证实了方法的有效性和可行性。     

具有谐波补偿功能的中频PWM整流器研究

为使中频PWM整流器为系统等效直流负载提供稳定直流电的同时,能够补偿系统中由非线性负载引入的谐波电流,以基于LCL滤波器的3H桥中频PWM整流器为研究对象,首先建立了一相的精确模型,然后采用电压外环PI控制和电流内环PR控制的双环控制策略,并根据LCL滤波器特点,对输入电流的相位偏差进行了精确计算及校正,最终实现了在静止坐标系下对交流输入电流进行任意波形的零静差控制和单位功率因数控制。Matlab仿真和试验结果表明:中频PWM整流器在提供稳定的直流电压的同时能够有效补偿电网谐波电流,且具有良好的动态性能。     

配电系统谐波电流火灾隐患研究

随着人民生活水平的提高,非线性用电设备大量使用,这方便和提高了人们的生活质量,但非线性负载会给三相供电线路注入谐波电流,引发中性线过载。从配电系统谐波电流的产生、危害入手,应用Fourier级数分解方法对非正弦周期电流进行理论分析,得出三次谐波及其奇数倍谐波会在中性线产生叠加效应,再加上三相负载不平衡,造成中性线过载,进而引发火灾事故的结论。     

微机测控高压无功功率自动补偿系统

本文介绍了一种由单片微型计算机、高压电力电容器和控制装置组成新的高压无功确率自动补偿系统。该系统采用离散傅里叶变换法解决了电流含大量高次谐波情况下功率因数的检测问题,采用非线性控制技术解决了自动补偿的控制精度问题,因而具有功率因数检测准确、控制精度高、高压真空开关的使用寿命高的特点经实践证明该系统性能优良,工作稳定可靠,节能效果和经济效益显著。     

串联型有源电力滤波器的控制策略

通过所给出的串联型有源电力滤波器系统结构 ,分析了其补偿电压型负载的工作原理。在此基础上探讨了串联型有源电力滤波器的关键技术之一———获得参考电压的控制策略 ,包括检测电源电流和检测负载电压两种控制策略 ,并设计了相应的控制电路。最后 ,通过实验研究了串联型有源电力滤波器采用这两种不同控制策略时对电压型负载的谐波补偿效果     

大容量变流器DCM模式下带逆变器级联系统 静态稳定性分析

为了确保级联系统在全负载功率范围的静态稳定,针对DC/DC变流器运行于DCM模式时的级联系统进行了建模及静态稳定性分析。首先,基于开关网络平均法建立变流器DCM模式的小信号模型,通过将逆变器模型简化为电容并联恒功率负载,建立级联系统的小信号模型;然后,通过特征值灵敏度分析控制参数对系统静态稳定性的影响,并在此基础上基于全局寻优法对控制参数进行优化。仿真和试验结果表明:该级联系统模型能够准确反映DCM模式下的系统特性,且在控制参数优化后,系统的静态稳定性得到了有效改善。     

基于NFxPEM算法的调制气流声源的非线性补偿研究

针对调制气流声源存在较强的谐波畸变,将声源系统等效为Hammerstein非线性模型,利用该模型下的预失真技术对声源进行非线性补偿研究。根据辨识的Hammerstein模型中静态非线性部分带有直流分量的特点,给出了考虑直流分量补偿的预失真算法,并用数值仿真验证了算法的准确性和直流分量补偿的必要性。在非线性补偿实验中,根据单频信号辨识得到Hammerstein模型参数,采用NFxPEM算法求得对应的预失真Wiener模型参数和预失真波形。实验结果表明,与直接发射相比,补偿发射后声波的功率谱中谐波能量有所下降,而基频能量有小幅度的上升,说明了研究思路的正确性。