简谈电源谐波产生的危害与治理

介绍谐波的产生、危害、问题和治理方法,提醒人们对谐波所造成事故的危害性并有效地跟踪谐波变化,抑制谐波。     

电网背景谐波电压测量与研究

背景谐波电压是谐波研究中的一个重要特征参数,其一方面来自上级电网谐波电压的渗透,另一方面来自本级电网其他谐波源的影响。背景谐波电压不仅与电网中谐波源强弱、网压变化有关,而且与电网容量、结构有关。由于其直接决定电网承受畸变负荷的能力,所以有必要对各种电网的背景谐波状况作全面了解和测量。本文提出一种根据用户谐波特征进行背景谐波电压测量的方法,并对一些小电网背景谐波电压放大现象进行初步分析。     

基于实测数据的CRH380A型高速动车组特征谐波建模

首先总结分析高速动车组牵引传动系统结构、谐波产生机理及低次谐波、高次谐波的分布特性;然后在大量CRH380A型高速动车组实测数据的基础上,利用不同方法分别对动车组的低次谐波和高次谐波进行建模。针对低次谐波,考虑谐波在多工况下的不同分布情况,在区分工况、输出功率的基础上统计其网侧谐波电流幅值概率分布,求解高斯分布参数,并用蒙特卡洛方法模拟电流数据。针对高次谐波,考虑谐波电压与谐波电流之间的耦合关系,在高次特征谐波频域内建立基于频率耦合矩阵的Norton谐波模型,利用谐波电压数据求解对应的谐波电流。误差分析显示,本文的建模方法能准确有效地还原高速动车组特征谐波特性。     

变频调速系统的三相鼠笼异步电动机(续)

第一讲非正弦波电源下三相鼠笼式异步电动机的稳态谐波性能 (四)非正弦波电压下电动机的谐波损耗在非正弦波电源下,谐波将引起附加损耗,其中包括定子谐波铜耗、转子谐波铜耗、谐波铁耗和谐波杂散损耗。 1.定子谐波铜耗由谐波引起的定子铜耗可由下式计算     

地铁供电系统谐波的分析及治理

从谐波的定义、谐波的国家标准、地铁供电系统谐波产生的原因、谐波对供电系统各设备的危害等方面分析了谐波治理的必要性。根据西安地铁供电系统的谐波治理方案,介绍了低压有源电力滤波器在谐波治理中的应用。通过仿真试验和理论分析,验证了治理方案的可行性,保证了供电系统的电能指标满足国家标准。     

考虑背景谐波时PCC谐波电流、电压畸变率计算方法

在设计无源滤波器时，需计算并校验PCC(电网公共点)谐波电流和谐波电压畸变率是否满足谐波标准。本文提出了一种考虑电网背景谐波影响的计算PCC谐波电流、电压畸变率的新方法，并分析了背景谐波对调谐滤波器滤波性能的影响。     

动车组谐波抑制技术研究

阐述了动车组产生谐波的主要原因及谐波对动车组的影响,提出了采用相位差方式解决谐波问题的方案,并对其进行了频谱分析和试验验证。试验结果证明,该方案可以有效地抑制动车组谐波,解决谐波过大问题。     

逆变器供电下的永磁同步电动机谐波电流的计算

在分析谐波电流工作机理的基础上,提出了一种永磁同步电动机逆变器供电的谐波等值电路及谐波电流计算公式,介绍了谐波等值电路中电阻、电感参数的计算方法。样机计算值与试验测量数据基本吻合,验证了该谐波模型的可行性。     

朔黄铁路牵引供电系统谐波分析

随着电气化铁路的迅速发展,电铁牵引负荷产生的高次谐波,除了对牵引供电系统造成危害外,还会造成电力系统谐波污染,因而,电铁的谐波危害已成为制约我国电气化铁道发展的重要因素。介绍电力系统的谐波定义以及国家对谐波的限制标准,结合朔黄铁路牵引供电系统的概况分析了电铁谐波对铁路运输的影响,提出了抑制电铁谐波的方法和措施。     

京沪线三界牵引变电所谐波治理方案研究

分析了京沪线三界牵引变电所既有谐波影响,对比了现有电气化铁路谐波治理的常用方式,综合考虑三界牵引变电所实际预留场地情况和施工难度,选取适宜的谐波治理方案,研究了谐波治理装置的布置方案,确保该谐波治理方案切实有效可行。     

电网电容器组谐波谐振和谐波放大的分析

在电力系统中运行着大量的并联电容器组 ,由于电容器的阻抗呈现容性 ,它与电力系统中的谐波容易产生相互影响 ,发生谐波的并联谐振或串联谐振和电容器对谐波电流的谐波放大 ,造成电容器和电气设备的损坏。因此 ,研究和分析谐波对电容器的危害 ,认识电容器对谐波电流的放大作用 ,合理地配置电容器和电抗器 ,以避免电网参数匹配不当发生谐振 ,控制其谐波电流放大。     

高速铁路车站电力谐波分析及抑制

介绍谐波的产生机理及主要分析方法,针对高速铁路车站存在的谐波污染问题,建立车站电力负荷谐波模型进行仿真分析,结合实际测量,得出铁路车站的谐波含量及特征。对铁路车站谐波进行超标率分析表明,按需滤除特征次数谐波设计的无源滤波器一般能够满足国标要求。含无源滤波功能的并联电容器组投切试验表明,合适的分组投切方式下,电容器组能够起到较好的谐波抑制效果。     

高速铁路车网系统谐波特性研究

分析均匀传输线和PWM整流器结构,建立了牵引网谐波电压和谐波电流分布特性方程以及交直交机车谐波电压特性方程。进一步构建牵引供电系统-机车联合系统谐波模型,分析得出联合系统谐波电压和谐波电流的分布特性。     

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。     

一种用于复杂谐波环境中评估用户谐波责任的实用方案

国家标准GB／T14594．93《电能质量公用电网谐波》对单个用户注入电网的谐波电流及PCC点的谐波电压做了限值要求。在单一谐波源用户接入的情况下,可以此为依据,评估用户的谐波责任、、然而目前电网中更为普遍的是,在一种复杂谐波环境下,谐波电流和电压测量值均是由众多谐波分量叠加而成,而国标中并未给出相应的评估方法,这给电能质量评估工作带来了相当大的困难．、文章对此进行了大量的调查研究,首先,给出了实例,指出现有评估方法的不足之处;随后在现有计算方法的基础上,从谐波电压角度提出一套评估用户谐波责任的实用方案;最后进行了实例分析,证明了所提方案的有效性。     

基于MRPC的电气化铁道谐波治理技术研究

针对当前我国电气化铁路处于新旧技术的交替阶段、交直机车与交直交机车(动车组)混跑、牵引供电系统谐波含量丰富的情况,介绍了国内外电气化铁路谐波治理技术,重点介绍了指定次谐波电流分频控制研究现状;从电气化铁路的供电特点,分析低次、高次谐波分布;研究了以模块化多电平变换器为主电路拓扑的铁路功率调节器的谐波抑制技术,并将其与无源高通滤波器相结合,提出一种适用于牵引供电系统的谐波抑制策略,实现指定次谐波与高次谐波的抑制。在RT-LAB平台下搭建了仿真模型,仿真结果验证了该控制策略的可行性。     

CRH380A型高速动车组谐波电流特性分析及动态建模研究

动车组谐波特性及谐波建模对牵引供电系统电能质量评估与分析具有重要意义。基于CRH380A动车组实测数据,根据谐波幅值分布特点将动车组注入电流谐波分为低次(3~17次)谐波和高次特征(43~57次)谐波,分别分析低次与高次谐波在复平面的幅值、相角特性。采用一种实测数据与Norton等效模型相结合的方法,对此类动车组系统建模。对比不同工况、功率下的谐波幅值,并在统一建模中考虑工况、输出功率对谐波幅值的影响。通过误差分析验证模型的准确性与有效性,利用实测数据模拟动车组动态谐波过程,对比计算得到的动态模型与实测数据的谐波幅值概率分布。结果表明:该方法能够有效还原动车组谐波电流注入的波动过程,且具有相似的谐波特性。     

小波降噪在电力牵引供电系统谐波分析中的应用

电力机车作为电力系统的主要不平衡负荷、谐波源负荷，其特征谐波电流主要为3，5，7次高频谐波电流，这些高频谐波电流对电力机车的安全、稳定运行造成了很大的危害。以SS8型电力机车为例，仿真其整流电路工作过程，分析电力牵引供电系统谐波的特征，对牵引供电系统中的谐波电流信号进行小波分解、阈值处理和小波重构，以达到对牵引供电系统谐波电流信号进行降噪处理的目的。为寻找对牵引供电系统谐波电流信号降噪效果较好的小波阈值，仿真中分别采用Stein的无偏似然估计原理进行自适应阈值选择、启发式阈值选择、sqrt（2log（length（X）））阈值选择和极大极小原理阈值选择，根据谐波电流信号的不同特征，采用多种阈值处理方法使信号中的高频谐波电流含量减少甚至消除。仿真结果表明：电力牵引供电系统谐波电流信号的最优阈值为sqrt（2log（length（X）））阈值，用它降噪后可使信号中的高频谐波含量明显降低。     

不同调制方式下异步牵引电动机谐波损耗的分析与比较

在轨道交通牵引传动系统中,逆变器输出电压中含有较多的低次谐波分量,低次谐波对牵引电机的温升、损耗等产生不利影响,为此对低开关频率下不同调制方式对电机谐波损耗的影响进行理论分析和对比研究。针对谐波铁耗与谐波铜耗分析其影响因素,分别建立两者基于谐波电压幅值的谐波损耗模型。通过理论计算目前广泛使用的3种不同调制方式下的谐波电压幅值随调制比的变化曲线,以某实际动车组牵引电机参数为例分析对比了不同调制方式下电机谐波损耗的变化规律。研究结果对于选择大功率牵引逆变器的调制策略,以提高电机运行效率具有借鉴意义。     

牵引电流谐波对轨道电路接收电压影响分析

随着电力机车型号越来越丰富，其引入的谐波干扰导致轨道电路电压波动问题，干扰信号设备稳定工作，影响运输效率。在分析牵引电流谐波干扰机理的基础上，研究不同频率的谐波干扰对于ZPW-2000系列轨道电路接收电压的影响。分析牵引电流谐波对轨道电路设备的干扰路径，基于轨道电路四端口网络模型，提出谐波转移阻抗参数，从而就不同频率的谐波电流对轨道电路接收电压的影响进行定量分析和评估；针对典型案例，采用频域分析方法，结合现场测试数据，对模型的有效性予以验证；并简要分析现行标准中对于带外谐波限值的规定，为防护牵引电流谐波干扰提供参考。