牵引变压器负序分析及补偿

分析了不同联结形式的牵引变压器在不同负荷条件下的负序电流特性;指出在同时具有牵引负荷和回馈负荷的工况下,三相电流不对称程度的严重性;介绍了采用铁路静止电能调节器（RPC）对负序、无功、谐波等电能质量问题进行综合治理的基本原理;重点讨论了利用RPC消除三相-两相牵引变压器负序电流所需的装置容量问题,为RPC的工程应用提供指导。     

SVC抑制电压波动的效果研究

电压波动是常见的电能质量问题之一,会给电力系统带来很多负面影响,严重干扰电力系统的安全稳定运行。电弧炉作为大功率非线性负荷,在工作过程中会产生严重的电压波动,为了防止这种波动影响电力系统中的其他负荷,常采用静止无功补偿装置(SVC)来抑制这种波动。通过对某钢铁公司70 t电弧炉冶炼过程中的电压波形进行分析,论证了SVC对电压波动有良好的抑制效果。     

采用晶闸管调控的SVC来平衡三相不对称

对采用无功器件实现三相平衡的原理以及利用SVC（静态无功功率补偿器）实现三相平衡的方法进行了讨论，并介绍了两种控制方法：即开环方式和闭环方式。还对如何应用稳态数字程序对300s内随时间变化的单相牵引负荷和SVC独立分支控制器之间进行动态模拟的问题进行了讨论。认为采用晶闸管控制的SVC和独立的相-相间控制方式是平衡变动的不对称负荷并降低负序电压的最佳方式。     

电气化铁道牵引馈线负荷概率模型

基于实测数据对牵引馈线有功功率和无功功率进行统计分析,研究行车密度、单台机车功率的概率分布规律,据此提出描述牵引馈线有功功率和无功功率分布的概率模型。给出利用模拟退火算法进行参数辨识的方法和步骤,并结合实例进行求解和验证。研究结果证明,该牵引馈线负荷概率模型可准确描述牵引馈线有功功率和无功功率的统计特性。     

基于模糊控制的直接功率控制在双馈风力发电系统中的应用

直接功率控制（DPC）以其简洁明了的系统结构、优良的动静态性能,逐渐成为研究热点。文章提出了一种固定开关频率的双馈风力发电系统网侧直接功率控制策略,该策略基于空间电压矢量调制（SVM）,简化了滤波器的设计,实现了动态过程中有功功率和无功功率的解耦控制;同时在直流电压控制环中设计了一个模糊PI控制器。最后利用软件Matlab／Simulink进行了仿真,仿真结果表明改进后的DPC策略能够实现单位功率因数,电流谐波小,具有良好的动静态和鲁棒性能;所设计的模糊PI控制器能够抑制启动时直流电压、有功和无功功率的波动,具有良好的鲁棒性。     

滑模变结构在PWM整流器直接功率控制中的应用

基于瞬时功率理论,推导出三相PWM整流器有功功率和无功功率在两相静止坐标系下的数学模型;提出采用滑模变结构控制(Sliding Mode Variable Structure Control,SMVSC)策略实现PWM整流器的直接功率控制(Direct Power Control,DPC)。这种控制方式既能消除传统查表方式的直接功率控制中开关频率不固定而引起的整流器谐波的弊端,还可减小电流闭环控制方式下进行旋转坐标变换时引起的瞬时功率误差,提高了系统的瞬态响应性能。仿真结果表明:该控制方式具有较好的鲁棒性和静、动态性能。     

采用潮流控制器的贯通型牵引供电系统负序治理模型及控制策略

针对树形双边贯通牵引供电系统负序导致的电力系统侧公共连接点处三相电压不平衡问题,提出在树形双边贯通牵引供电系统中加装由降压变压器、潮流控制器（PFC）和控制器组成的补偿装置进行功率转移的负序补偿方案;在建立采用PFC的贯通型牵引供电系统拓扑结构和数学模型的基础上,设计合理的约束参数和控制策略,通过控制补偿装置改变电力系统侧功率分布,从而实现负序补偿;采用MATLAB/Simulink仿真试验平台,分析补偿装置所需容量随负序补偿程度的变化规律,并计算最小化负序补偿容量,对补偿方案进行验证。结果表明：基于功率转移的负序补偿方案能够灵活调节公共连接点处负序功率和无功功率含量;可将公共连接点处三相电压不平衡度的最大值降低至4%,95%统计值降低至2%,满足了国家标准,从而验证了基于功率转移负序补偿方案的有效性。     

光伏并网发电及无功调节策略的研究

设计了一种将无功调节与并网发电相结合的光伏并网功率控制系统,使光伏并网逆变器在向电网提供有功功率的同时输出电网所需的无功功率。详细分析了系统数学模型、控制结构、无功功率控制方法,并计算了其无功功率极限。结合光伏电站远程调度通讯协议,利用500 kW光伏并网逆变器样机实现了并网发电和无功功率调节的统一控制。仿真结果表明,在电网发生故障时,光伏电站可发送无功以支撑并网点电压,提高了电网电压的稳态性。     

用于补偿不平衡非线性负载的三相有源滤波器新控制算法的DSP实现

论述一种用于消除谐波,补偿无功功率,均衡不平衡非线性负荷的三相有源滤波器(简称AF)的新控制算法.AF是采用绝缘门控双极性晶体管(即IGBT)、以脉宽调制(PWM)控制电流、并带有直流电容器的电压型逆变器(VSI).用滑动模式调节的控制器(SMC)通过AF的直流电压得到的电源电流指令与电源电压相位相同.用数字信号处理器(即DSP)来实现AF的控制算法.通过电源电流指令和实测电源电流实现间接的PWM电流控制,产生出AF的IGBT的开关控制信号.文章还给出了所述AF的试验结果,该结果显示了AF消除谐波,补偿无功功率和均衡负荷的能力.     

电压源三相四开关逆变器调制策略简

电压源三相四开关逆变器作为一种故障容错拓扑结构,其负载一相端点接至直流母线中点,利用2个桥臂完成对三相负载线电压的调制。然而在这种拓扑结构下,连接直流母线中点的相电流势必流经上下2只电容,造成电容电压波动。为了尽可能消除由于电容电压波动对调制输出电压造成的影响,文章从输出电压频谱入手分析了造成影响的原因,并且提出了一种新的调制策略来抵消这种波动所造成的影响。调制方案物理概念清晰,计算简单、方便、可靠,仿真和实验结果验证了分析的正确性和方案的可行性。     

基于空间矢量的直接功率控制策略

将直接功率控制应用于三相PWM整流器中,采用PWM空间矢量调制代替传统的开关逻辑表控制,避免了因开关频率不固定给整流器造成的不良影响。文章推导了该控制系统基于虚磁链的功率估算式,分析了功率调节器参数设计,研究了有功和无功功率调节器之间的相互耦合影响关系。仿真结果表明,在三相不平衡电压情况下,该控制方法具有功率因数高、电流谐波小、动态性能好等优点。     

地铁无功功率补偿优化策略

目的：为了解决因系统功率因数降低导致的无功返送问题，需研究地铁无功功率补偿优化策略，重点研究地铁牵引供电系统在集中式无功补偿背景下的SVG(静止无功发生器)容量设计问题。方法：以广州某地铁线路为例，在该地铁线路运营初期，对某牵引降压混合所(以下简称“牵混所”)整流机组高峰时段和低谷时段的负荷过程进行实测分析。基于城市轨道交通直流牵引供电仿真平台及列车实迹运行图，通过交直流交替迭代潮流计算，将该牵混所整流机组负荷过程的仿真结果与实测结果进行对比，验证了所提算法的有效性。在满足PCC(公共连接点)处功率因数要求的前提下，提出SVG无功补偿容量设计方法。综合考虑测试线路初期、近期、远期行车计划，对该线路每个时期的高峰、低谷及非运营时段进行供电仿真，并计算所需补偿的无功功率。根据无功补偿优化策略，给出SVG的安装容量。结果及结论：算例线路中主变电所MSUB2左变压器35 kV侧SVG所需补偿的无功功率最大值为7.19 Mvar,其右变压器35 kV侧SVG所需补偿的无功功率最大值为2.81 Mvar。考虑10%左右的裕度，对SVG进行设备选型，则MSUB2的左、右变压器35 kV侧SVG的安装...     

在110kV侧综设SVC站对供电质量治理的探讨

论述在牵引变电所电源侧加装静止型动态无功补偿装置,可有效解决由于电铁负荷运行产生的负序电流给供电系统和附近发电机造成的影响,获得抑制高次谐波、降低电压波动和闪变、提高设备运行可靠性等综合效果。     

基于ARM的三相交流转辙机数据采集系统

本论文针对提速道岔三相交流转辙机电功率测量进行研究与设计.硬件设计以嵌入式处理器ARM为主要控制芯片,在最小系统基础上外扩液晶显示.该提速道岔电流功率采集器可分别对道岔系统的电参数进行测量,包括电压、电流及功率的测量,并可通过判断开关量来输送功率曲线.输出通过RS-485通信接口传送,可以与PLC、RTU等终端直接组网.     

SVC在电弧炉治理中的应用研究

根据电弧炉的负载特性,结合其工作对电网电能质量的影响,提出了性价比最高的SVC（静止无功补偿装置）补偿方案。介绍了SVC方案的参数计算、控制方式和试验结果。在大量数据及波形的基础上,对其滤波、抑制电压波动、无功功率补偿效果进行了比较和评价,证明了SVC的有效性。该方案为解决电弧炉治理问题提供了工程实例,有利于今后工作的推广和改进。     

面向铁路牵引供电网的光伏发电混合电流控制

随着低碳化交通的持续发展,铁路交通沿线所蕴含的太阳能资源禀赋开发利用势在必行。利用铁路沿线空间资源实施光伏发电,不仅可为铁路牵引系统提供清洁电力,也可拓展新能源发电消纳空间。因此,文章提出面向铁路牵引供电网的光伏发电混合电流控制策略。该控制实施于三相静止坐标系,构造由传输光伏功率所需的正序电流分量与补偿牵引负荷所需的负序电流分量的混合电流受控目标,实现光伏逆变器的并网发电与负序补偿的统一控制。同时,该控制策略可在无需相序分离与提取的条件下,完成对单相牵引负荷负序电流的补偿,增强高压侧电网电能质量。最后,在RTLAB硬件在环试验平台验证了文章所提控制策略的有效性。     

基于瞬时功率理论的牵引供电系统短路故障辨识

牵引供电系统中馈线电流增量保护通过短时间内电流变化的幅度来区分负荷电流和故障电流,由于和谐号交-直-交机车/动车组过分相时能迅速启动并恢复牵引负荷,导致负荷电流突变率高,容易造成电流增量保护的误动.本文基于瞬时无功功率理论,提出利用电流突变时的功率变化率作为特征值,区分励磁涌流和短路故障电流,可作为电流增量保护的辅助判据,并通过Matlab/Simulink仿真验证了该方法的可行性.     

电力电子系统的无功功率补偿与谐波抑制研究

对电力电子系统的无功功率与谐波抑制方法进行分析。包括谐波的产生、谐波和无功功率的危害、谐波分析的理论基础、非正弦电路的功率，并对并联有源电力滤波器进行了理论分析，对系统加入有源电力滤波器前后利用Matlab／Simulink分别进行仿真研究，比较功率因数和总谐波畸变率，最终满足加入有源电力滤波器后的功率因数接近1，交流侧电流总谐波畸变率小于5％。负载不对称时，加入有源电力滤波器后三相电流完全平衡。仿真结果表明，并联型有源电力滤波器在抑制谐波、补偿无功功率方面具有良好的效果。     

基于DSP的基波无功电流检测

根据三相瞬时无功功率理论,利用TMS320LF2407DSP完成了对负载无功电流的检测,讨论了硬件和软件的详细设计。在MATLAB平台上设计了无功电流的低通滤波器,并在一台50kVA的静止无功发生器上得到了成功的应用。     

牵引变电所采用220kV进线的优越性

通过简化分析计算表明，牵引变电所采用220kV进线将使电压总谐波畸变率，三相电压不平衡度和电压波动降低，建议设计部门在合适条件下考虑在实际工程中采用。