地铁供电系统APF谐波抑制研究

随着电力电子变频器装置以及各种非线性负载的大量使用,地铁供电系统的谐波也随之增多。地铁牵引变电所采用24脉波整流机组进行整流极大地降低了牵引供电系统的低次谐波。但这主动式谐波治理方案并不能有效减少地铁低压供配电系统谐波含量。为进一步减少供电系统的谐波,提出在降压变电所0.4 k V侧安装有源电力滤波器(active power filter,APF)以对低压侧谐波进行有效治理。阐述了24脉波整流机组以及APF的工作原理;在基于瞬时无功功率理论的ip-iq法的基础上引入平均电流控制器和PI调节器替代低通滤波器,提出一种改进型的谐波电流检测方法并在此基础上对APF的控制策略进行分析;最后在Matlab/Simulink平台构建仿真模型进行验证,仿真结果表明所提出的基于谐波电流检测算法改进型的地铁供电系统APF对谐波抑制的有效性。     

电力推进船舶有源滤波器的电压环设计

当今船舶电力推进系统中使用了大量变频装置,变频装置是电力推进船舶电网谐波的主要来源,随着船舶电力系统中变频器容量等级不断提高,使得电力推进船舶电网环境恶化。为抑制电力推进船舶变频装置以及负载跳变产生的谐波,针对并联有源电力滤波器的电压环,通过对PI调节器控制电压环研究,利用PI调节器解决了直流侧电容电压不稳定问题。     

电力推进船舶电网谐波抑制方案的探讨

电力推进船舶电网的谐波问题日益突出和严重,简述了抑制谐波的思路和主要途径,探讨了船舶电网谐波抑制方案及相关技术,主要从高功率因数变流器、无源滤波器、有源电力滤波器3个方面进行讨论,其中包括多相整流技术、脉宽调制（PWM）整流技术和功率因数校正（PFC）技术,并给出了它们在船舶电力推进系统中的应用案例．     

全电力船用电力系统谐波计算方法

介绍了一种现代船用电力系统谐波分析方法,旨在为解决该类系统的谐波干扰问题提供参考.文中推导了12脉波和24脉波整流单元交流电网谐波的表达式,理论上分析了移相变压器对谐波分量的抑制原理,在实验室中对一套模拟电力系统进行了现场测试,实验结果对计算模型的准确性进行了验证.     

有源滤波器的仿真分析

采用电力推进系统的船舶首先要面对谐波危害的问题。针对抑制谐波的无滤电力滤波器所存在的缺陷,本文根据有源滤波器的抑波原理及其仿真实例,说明有源滤波器在船舶电网谐波抑制方面的特点。     

无源滤波器的仿真分析

船舶采用电力推进系统首先要面对的就是谐波的问题,而目前抑制谐波的主要方法不外乎采用高功率因素变流器、无源电力滤波器和有源电力滤波器三条件,本文就无源滤波器的抑波原理及其仿真实例,说明无源滤波器在船舶电网谐波抑制方面的特点。     

城轨(地铁)24脉波牵引供电系统分析

对目前城市轨道交通中比较先进的24脉波整流供电系统结构原理进行分析,通过计算得出理想情况下移相变压器各绕组匝数与移相角度θ之间的关系.然后利用傅里叶变换推导出m脉波整流电路输出量的一般公式,通过将m脉波整流电路输出量的电压纹波因数γu进行对比,可知m越大时,γu越小,从而得出24脉波整流电路在抑制谐波方面的作用显著.     

海洋工程船的电网谐波抑制方案和仿真研究

节能环保是国内外船舶的绿色发展道路.特别体现在海洋工程船的大型施工设备和施工设备的变频电力驱动技术上.简述了海洋工程船舶电网的谐波抑制思路,介绍一种谐波抑制的具体方案——3次谐波注入的高功率因数变流器,探讨了高功率因数无源变流器的设计电路,包括桥前采用3次谐波注入的高功率因数三相无源变流器的电路拓扑结构,并利用MATLAB 7.0/SIMULINK 6.0搭建了其仿真模型.仿真结果表明,使用3次谐波注入的高功率因数变流器既能对输入电流具有一定的谐波抑制效果又能提高功率因数.     

基于DSP的双级式矩阵开关电源系统的研究

为解决传统大功率开关电源系统中，整流侧产生大量谐波电流而使得系统的输入功率因素低，且谐波畸变率（Trio）高的问题，本文基于TMS3320FL2407系列DSP，采用空间矢量脉宽调制（SPWM）技术，设计出矩阵式开关电源系统．经仿真实验分析．矩阵式开关电源系统可以有效地改善输入侧电流波形质量，并使得系统的功率密度有所提高．     

基于LabVIEW的船舶电网谐波监测系统设计

谐波污染对船舶电力系统的安全稳定运行具有巨大危害,为对船舶电网谐波进行抑制与消除,必须先对电网谐波进行监测.本文利用NI公司功能强大的LabVIEW虚拟仪器开发工具,同时结合PCI数据采集卡,设计了一套完整的多功能船舶电网谐波监测系统.实验结果表明,基于LabVIEW的船舶电网谐波监测系统能够对数据进行高速采集及分析处理,且具有操作简单、测试精度高等优点.     

额定功率下高速机车谐波特性的仿真分析

通过综合分析高速机车脉宽调制(PWM)整流器谐波电压产生的过程和牵引供电系统的谐波阻抗特性,对高速机车以额定功率运行时谐波的动态特性进行了计算和分析.采用双傅立叶级数和Bessel函数推导出PWM整流器谐波电压的计算式;基于分布参数模型导出了接触网谐波阻抗的表达式,进而对串联、并联谐振进行了分析.在此基础上,对机车在额定功率下的谐波电压和谐波电流进行了仿真计算和频谱分析.结果表明:谐波电压和谐波电流的频谱特性均与机车位置有关,尤其是谐波电流的变化更大;特定次谐波在特定线路位置发生串联谐振,且谐振位置随机车位置变化;谐波电流含量很小,主要集中在3～9次低次谐波和发生串联谐振的频带.     

一种改进型自抗扰控制器在船舶电力推进中的应用

为了解决船舶电力推进中转子磁场定向矢量控制定子电压方程中耦合项的影响,获得更好的动态性能和鲁棒性,本文提出了一种改进型自抗扰控制器,对自抗控制器典型结构做了一定的简化,并将其应用于船舶电力推进中的异步电机转子磁场定向矢量控制,实现了船舶电力推进中的异步电机磁链和转矩的快速调节。仿真结果表明,该控制系统具有优异的动态控制性能,而且参数鲁棒性较强。     

基于弓网电弧模拟试验装置的电弧参数测量及分析

电气化高速铁路弓网相互作用是实现机车受流的关键环节,弓网电弧是评价弓网关系的重要特征.本文设计了一套弓网电弧模拟发生装置,该装置通过旋转轮盘与碳刷相对运动,产生旋转电弧,能够模拟受电弓与接触网的相对运动.系统试验最高电压100 V,电弧电流20 A,试验测试了静态电弧和动态电弧对系统的电压和电流的影响,并采用LABVIEW软件对其进行了谐波分析.谐波成分集中在500 Hz以下,且含有不规则间谐波.     

基于双闭环控制的三相PWM整流充电技术研究

随着环境污染和资源短缺问题日趋严重,电动汽车的研究备受人们的关注。而研究电动汽车中蓄电池充电装置及充电技术对于推动电动汽车产业发展具有一定的意义。传统的充电装置通常采用三相不可控整流器和DC-DC变换器组成,此类充电装置使得网侧谐波电流大且变换效率低。本文采用双闭环控制的三相PWM（脉宽调制）整流器作为充电装置,其中电流内环可提高网侧功率因素,电压外环可稳定输出的直流电压。为缩短蓄电池充电时间,电压外环参考电压设置为蓄电池浮充电压,使得充电电流的变化符合其充电接收曲线。最后在MATLAB／SIMULINK中搭建仿真模型,验证该控制策略的可行性。     

电力推进在舟桥动力定位装置中的应用研究

鉴于上海黄浦江的航运特点,确定使用动力定位装置将舟桥固定于江面及岸边,动力定位系统的推力器采用电力推进。文章简述了电力推进的基本内容,并根据舟桥自身特点,确定使用适合舟桥的电力推进系统,并阐述了电力系统的几个重要组成部分,包括吊舱式推进器,船舶电站以及电力变频器等。因动力定位装置采用电力推进,电站动态管理与舟桥的安全至关重要,文章又重点介绍了电站的主要功能,最后分析了采用电力推进方式的优越性。     

牵引网高次谐波对高低压三相系统的渗透特性

为研究牵引网高次谐波对高低压三相系统的影响,建立了阻抗匹配平衡变压器谐波模型,分析了高次谐波对公共电网高压三相系统的渗透特性;建立了牵引变电所用逆Scott变压器谐波模型,分析了高次谐波对牵引变电所低压三相系统的渗透特性;对牵引侧高次谐波含量较高的牵引变电所进行了测试,分析了谐波实测数据,并与谐波模型分析结果进行了对比;提出了一种适用于牵引变电所低压三相系统的Y型阻波高通滤波器滤波方案,并研制了一套滤波试验装置.研究结果表明,牵引网高次谐波对公共电网高压三相系统的渗透较小,但会明显渗透到牵引变电所低压三相系统;滤波装置投入运行后,牵引变电所低压三相系统a相电压谐波畸变率由12.25%降为1.94%,b、c两相电压谐波畸变率也明显降低,滤波装置有效的滤除了高次谐波,改善了低压三相系统供电质量.