牵引网宽频域谐波抑制用高通滤波器性能分析与设计

为了解决交流机车取代直流机车给牵引网带来的宽频域谐波问题,提出了一个带三阶阻尼的高通滤波器方案,可以有效消除高次谐波,且输出的无功功率小,不会造成网压提升;也没有基波损耗,运行成本低。对该滤波器的原理及各个参数对滤波性能的影响进行了详细分析,结合实例进行了仿真,验证了其有效性和可行性。     

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。     

改进的并联型电力有源滤波器及其仿真研究

研究一种改进的并联型电力有源滤波器,基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测的ip-iq算法检测谐波电流,采用比较瞬时值的方法产生控制逆变器中开关通断的PWM信号,采用一种直接的方法获得直流侧电压,并通过一个PI调节器控制直流侧电压,最后利用科学计算软件MATLAB的动态仿真工具包SIMULINK进行了建模与仿真研究,仿真结果证明了该电力有源滤波器的有效性.     

辅助变流器供电系统LLCL滤波器谐波抑制研究

针对城轨车辆中大功率非线性交流负载产生大量谐波电流,导致谐波电压超标的问题,文章提出采用LLCL无源滤波器的解决方案,列举了国内外若干谐波发射限值标准的不同要求,并对谐波限值的适应性进行研究。对比分析单相谐波滤波等效电路和传递函数对五种不同滤波器的幅频特性,采用MATLAB/Simulink仿真地铁车辆谐波的真实环境,结果表明：车辆变频空调采用LLCL谐波滤波器方案能够达到接近定频空调（线性负载）的效果。     

集成谐波阻尼功能的单相光伏发电系统

针对单相LC型并网逆变器与电网阻抗间可能发生的谐振现象进行了研究。为了提高公共连接点电压质量,抑制背景谐波电压在公共连接点的谐振放大,将阻性有源滤波器的功能引入光伏并网逆变器。集成谐波阻尼功能的单相光伏并网系统可有效抑制背景谐波电压的谐振放大,但交直流侧瞬时功率交换会导致直流侧电压出现高频纹波分量脉动。为此,通过引入低通滤波环节和优化电压电流环参数设计,达到了减少直流侧电压纹波对电流环控制影响的目的。理论分析和仿真结果验证该方案的有效性。     

基于多电平变频器的有源电力滤波器

含独立电源的级联H桥多电平变频器具有每个H桥单元结构相同、易于实现模块化设计等优点，因而在无功补偿和有源电力滤波器等领域有广泛的应用前景。在并联有源电力滤波器（APF）系统中，由于直流侧不需要提供有功功率，可充分利用级联多电平变频器的优势及载波相移PWM技术良好的谐波传输特性。提出了一种基于多电平变流器的并联APF系统的电路拓扑结构，并在交直流控制策略和系统参数设计方面进行了分析。仿真和实验结果表明，此系统动态响应速度快、补偿性能良好，验证了理论分析的正确性和实验系统的可行性。     

串联混合型有源电力滤波器的设计与仿真

针对电压型谐波源,采用串联混合型有源电力滤波器来进行谐波补偿。建立了混合系统的单相等效电路图,分析了串联混合型电力滤波器的补偿特性,并且给出了参数设计及主电路的选择思路。Matlab仿真结果证明了串联混合型有源电力滤波器理论分析的正确性。     

混合型有源滤波装置的应用研究

介绍了应用于煤矿的并联混合型6kV有源电力滤波装置的主电路和控制系统设计的原理。该装置是由有源滤波器、晶闸管投切的滤波器和固定补偿装置组成的混合型补偿装置。为了充分发挥各个功能单元的作用,该装置采用了基于瞬时无功理论的基频无功电流提取法和基于FIR数字滤波算法的谐波电流检测的分解合成控制方法。实践证明,上述方法不仅有效地抑制了直流传动矿井提升机所产生的谐波,同时实现了对其无功功率的连续补偿。成功运行的经验表明,混合型有源滤波器对于煤矿配电系统电能质量的控制效果良好。     

采用有源滤波器实现馈电系统电压波形系数控制和无功补偿

交流铁路牵引系统极易受谐波失真的影响.它们是单相供电,负载通常是有某些畸变的相控机车.机车与电网物理接点不断变化.在公用供电系统中,整体的谐波失真是供电质量的一个重要指标.而对于牵引系统,更重要的参数是电压波形系数,它和机车能够发送的最大功率有直接关系.为了减小波形系数,本文提出采用并联有源滤波器,以消除滤波器耦合点三、五、七次谐波电压成份,此有源滤波器既能有效补偿受电弓电压波形系数,也能对馈线电压进行无功补偿,通过EMTDC软件包的详细仿真证明了这一结论.     

微电网用有源电力滤波器谐波电流检测新方法

对基于瞬时无功功率理论的ip-iq检测方法进行改进,提出了一种微电网用有源电力滤波器谐波电流检测新方法。通过合理地选择每一级混合形态滤波器结构元素的形状和长度,将多个混合形态滤波器进行串行级联,由此构建链式混合形态滤波器,取代ip-iq检测算法中的低通滤波器以减小检测延时,并用同步参考计算模块替换锁相环以减小检测误差。仿真和实验结果表明,与传统谐波电流检测方法相比,该方法可更快速而准确地检测出谐波信号。     

高速机车无变压器化交流传动系统中直流斩波器结构参数估算

利用直流斩波技术实现高速机车无变压器化交流传动系统结构是实现车载牵引变压器小型轻量化的一种新方案，这种无变压器化交流传动系统结构需要解决的首要问题是其中的直流斩波器的电路拓扑结构及其元件参数的确定问题。通过合理分解电路结构的方法，对直流斩波器基本电路结构的输入滤波器和输出滤波器的元件参数进行了估算。估算结果可以为进一步的研究提供参考。     

AC 25 kV和DC 3 kV双流制供电的400 km/h高速动车组牵引传动系统仿真研究

文章阐述了中车唐山机车车辆有限公司的AC 25 kV和DC 3 kV双流制供电的400 km/h高速动车组牵引传动系统主电路构成和控制系统,搭建相应电气系统模型进行分析和仿真。为合理选择系统器件参数,重点开展了电容和电感关键参数选型理论分析,并通过仿真进行了验证;研究了二次谐振回路的存在对直流供电模式的影响,根据仿真结果提出了设计建议。文章的研究结果对牵引传动系统设计和优化提供了仿真指导和应用参考。     

基于列车传动系统的24脉波整流供电系统仿真研究

建立了基于列车传动系统的24脉波整流供电系统仿真平台,对城轨24脉波供电整流机组移相原理进行分析和建模,将基于SVPWM三电平逆变器供电的矢量控制牵引传动系统作为负载,模拟仿真了在理想电源供电和24脉波供电时电机的运行情况。同时,对列车各种运行状态下电网的谐波和直流侧电压进行了分析。仿真结果表明,24脉波供电性能良好,联合仿真平台能有效地分析交流侧、直流侧及列车运行之间的相互影响。     

用Saber作交直交系统仿真

用Ｓａｂｅｒ仿真一个典型的交直交系统，介绍了其调试过程，给出了部分仿真结果，通过Ｓａｂｅｒ仿真可使一个理想化的系统向接近实际的系统过渡。     

市域快轨双制式供电的牵引主回路及高压设备研究

市域快轨双制式供电能有效连接城市轨道交通和干线铁路体系,充分发挥交、直流供电系统各自的优点,在市郊区域有较大的优势和发展前景。首先根据交、直流供电系统的特点,提出整合交、直流供电车载牵引系统方案;然后介绍主电路的配置、受电弓,以及高压检测、保护装置等器件本身针对双制式供电进行的适应性更改;其次,具体介绍牵引变流器中四象限整流器,中间直流环节,逆变器和滤波电抗器的优选方案,辅助逆变器的布置、变压器隔离的方案和变流器冷却方式的选择;最后,提出对牵引电机在冷却方式、功率、质量和外形尺寸方面的基本需求。     

直流牵引变电所在供电系统运行仿真中的建模

讨论了直流牵引变电所在供电系统运行仿真中的建模问题。直流牵引变电所主要由整流变压器和硅整流器构成。在进行直流牵引供电系统的运行仿真时,将其按戴维南电路建模,其等效内电阻和理想电压源由交流电源和整流机组的参数以及负载情况决定。本文给出了12脉波整流机组的计算实例。     

高速动车组无拍频控制方法研究

在高速动车组牵引传动系统中,由于单相供电制式的应用,会在单相脉冲整流器的直流输出环路上叠加一个2倍于电网频率的交流脉动电压分量。该脉动电压分量会使牵引电机产生拍频现象,从而导致牵引电机电流三相不平衡、转矩脉动增大等问题。针对这一现象,提出了一种基于频域分析的无拍频控制算法。该算法是在对拍频形成原理及输出电压谐波的理论分析基础上,通过在牵引逆变器输出频率上叠加一个映射直流电压脉动分量函数进行频率补偿,以消除低频谐波分量。结合矢量控制系统,完成了算法的仿真和试验验证。仿真和试验结果表明,该无拍频算法可有效抑制牵引电机拍频现象。