电力机车高次谐波的影响及限制措施

我国电气化铁路主要使用国产的韶山1型交流电力机车。它在整流过程中波形发生畸变,使机车负载电流的波形成为周期性非正弦波。谐波的影响归纳起来有以下几个方面:增加用电设备的损耗和发热,严重时会导致设备损坏;利用电压波形控制的继电器会产生误动作;对仪表会产生计量附加误差;谐波还会通过电磁感应造成通讯干扰。因此,研究限制电力机车高次谐波的措施就显得较为重要。     

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。     

轨道交通供电系统中谐波的分析与探讨

通过对轨道交通供电系统高次谐波产生原因及危害的分析,着重探讨对供电系统谐波抑制的措施。以提高轨道交通供电安全性,减少轨道交通供电网的电流总谐波畸变率和各次谐波电压含有率对城市供电系统的影响。     

改变不良波形-减少波形畸变的方法

近年来电子式电力设备应用增长迅速，并且这种增长的趋势还将继续扩大。非线性负荷(如个人计算机、打印机、通信设备、可调速传动装置等)的大量应用，已开始以谐波畸变的形式对配电系统产生极大的影响，特别是在那些与中性导体、变压器和其他配电设备过热有关的问题中，谐波造成的过热能使它们过早的损坏。谐波问题并不引起人们的注意，但它对电源却会产生严重的后果：大的电压畸变、大的中性线对地电压、功率因数的降低。     

牵引供电系统背景谐波概率模型及其应用

牵引负荷产生的谐波对牵引供电系统和电网的电压、电流波形畸变都会产生较大的影响,准确评估和模拟牵引系统的背景谐波是研究电力系统本身和牵引负荷谐波问题的关键。基于大量实测数据,采用概率统计方法分析牵引变电所进线处全天背景谐波电压的分布规律,并利用Weibull函数对该分布规律进行拟合,建立牵引变电所进线处24h的背景谐波电压模型,该模型能准确描述背景谐波电压的变化规律。结合该背景谐波模型,提出一种基于Monte Carlo法的牵引负荷谐波责任评估方法,并在算例中计算某高速铁路牵引变电所列车取流时牵引负荷对公共耦合端处的谐波责任,计算结果表明,公共耦合端的低次谐波电压主要受背景谐波电压的影响。     

计及动车组运行工况的牵引供电系统谐波特性分析及抑制方案研究

动车组处于不同运行工况时将产生谐波电流频谱变化,会对牵引供电系统谐波畸变特性产生影响,还可能干扰沿线通信线路。以某高铁线路为例,采用专业电能质量监测设备,对典型牵引变电所和在线运行的动车组开展同步谐波特性测试。基于测试数据分析,研究计及动车组运行工况的牵引供电系统谐波特性变化规律,采用等效干扰电流定量评估各次谐波对通信线路的干扰程度。此外给出C型高通滤波器设计方案,仿真结果验证了良好的滤波效果,为高速铁路高次谐波综合治理提供了重要途径。     

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。     

基于HHT方法的电气化铁道谐波检测与分析

将希尔伯特-黄变换(HHT)方法用于电气化铁道谐波检测中.由于电气化铁道谐波电压、电流信号中基波能量很大,其它次数的谐波能量相对较小,使得经验模态分解 (EMD)方法在应用中出现模态混叠现象,不能准确地提取任意频率的谐波信号.为改善经验模态分解过程中产生的模态混叠现象,本文采用Yang提出的基于Fourier变换的EMD方法对电气化铁道谐波信号进行筛分.通过该方法可以有效地提取出任意频率的谐波分量,进而计算其Hilbert谱.通过对电气化铁道牵引变电所实测谐波电压、电流数据进行分析,结果表明:利用改进的HHT方法可以得到电气化铁道各次谐波准确的时频分布.最后通过HHT方法计算出各次谐波电压、电流含有率及总谐波电压、电流畸变率,并对计算结果进行分析.HHT 方法为电气化铁道谐波检测与分析提供了一种新的途径.     

基于晶闸管二进制补偿器和PWM-IGBT有源功率滤波器组合的普通负载全补偿系统

介绍用于分布网络中能够消除谐波,平衡负载和产生或吸收无功功率的全补偿系统.该系统基于晶闸管二进制补偿器(TBC)和PWM-IGBT有源功率滤波器(APF)相级联的组合.TBC能补偿基波无功功率,平衡连接到系统的负载.APF能消除谐波,补偿少量的负载不平衡或由于TBC二进制条件而不能消除的功率因数.TBC由一串被标定的二进制电容器和每相一个电感器构成.该拓扑允许采用数量合适的电容器,也允许无功功率补偿的软变化,其产生的谐波可忽略.当线电压达到电压峰值时,电容器接通,以避免产生浪涌电流.必要时,电感器可帮助平衡负载和吸收无功功率.APF的作用是测试电源电流,迫使电源电流为正弦电流.这2个变流器(TBC和APF)工作独立,使系统控制简单可靠.仿真表明,在只有一个循环耦合中,系统能够响应许多种瞬时干扰.文章分析了所提出的电路和它的工作方法,并给出了工作时的一些实验结果.     

车网谐波耦合特性及车载抑制策略研究

为经济有效地解决车网谐波耦合导致的车网匹配的矛盾,首先分析了交流列车网侧电流谐波特性及其与牵引网电压谐波关系,得出了一些具有指导作用的基本结论和规律,然后在此基础上,提出了基于PR控制和状态观测的车载谐波抑制策略,并通过线路运行试验验证了该策略能有效抑制车网谐振,实现了列车网侧电流总谐波畸变率为0.5%、等效干扰电流为1 A的优异性能,保障了车网系统安全可靠地运行。     

有源滤波技术在地铁供电系统中的应用

研究目的:地铁电网中接入的非线性电压-电流特性的电器设备数量日益增多,这些非线性负载产生的谐波电流在电网的阻抗上产生谐波电压并与电网的基波电压叠加引起电压畸变,造成一系列危害,严重时将危机行车安全.针对谐波产生的机理和滤波治理方式进行分析,提出可消除谐波和提高功率因数的滤波方式及治理方案.＃研究结论:针对在地铁电网中谐波产生的机理,通过对有源滤波和无源滤波性能的分析与比较,提出采用有源滤波治理谐波的方案.并对有源滤波的工作原理、设置原则、选择要求等进行了阐述,通过实例测试验证,采用有源滤波可以比较有效地消除谐波和提高供电系统的功率因数.     

CRH2型动车组网侧变流器谐波研究及电感设计

CRH2型动车组网侧变流器采用单相三电平拓扑结构.以单相二电平网侧变流器输入电压的谐波计算为基础,进而分析单相三电平网侧变流器输入电压和输入电流的谐波特性,最后研究了影响其输入电流谐波畸变率的因素,并详细介绍了电感设计原理.MATLAB仿真和试验结果与理论分析一致.     

电流谐波对永磁体涡流损耗的影响

永磁同步电机应用于高速铁路牵引领域,要求电机具有高起动加速性能和宽调速范围。驱动电机的牵引逆变器最大开关频率一般为500 Hz,电压波形的畸变导致输出电流谐波含量大,在永磁体中产生涡流损耗,导致永磁体局部过热甚至产生不可逆退磁。文中分析涡流损耗的来源和计算方法,针对电流谐波产生的永磁体涡流损耗,基于实际测量电流波形分析电流谐波涡流路径、各次谐波涡流损耗的大小、永磁体槽口深度hr与涡流损耗的关系及分段与涡流损耗的关系。分析结果表明：电流谐波是产生永磁体涡流损耗的主要原因,主要为2次、5次、7次、11次、13次电流谐波;低速工况涡流损耗高于高速工况,这与低速工况5次、7次电流谐波幅值较大成正相关;采用分段后,电流谐波产生的涡流损耗大大降低,最佳轴向、径向分段数为6～8段。分析结果为牵引逆变器驱动的永磁同步电机降低电流谐波产生的永磁体涡流损耗以保障电机的安全运行提供了参考。     

变頻調速系統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

(六) 谐波转矩在非正弦电压作用下,电机气隙中存在基波磁势和一系列时间谐波磁势,因而除基波转矩之外,还产生一系列附加的谐波转矩。这些谐波转矩可分为两类:(a)稳定谐波转矩;(b)振荡谐波转矩。当电压波中有K种电压波形成     

牵引变流器网侧电流低次谐波抑制的研究

分析了二次脉动电压产生的原因及对网侧电流的影响,提出采用陷波器和嵌入式奇次谐波重复控制器相结合的电压电流双闭环控制算法来抑制网侧电流的低次谐波。介绍了电流环嵌入式奇次谐波重复控制器的设计方法,通过提高基波及奇次谐波频率处增益,实现电流环无稳态误差控制来抑制网侧电流的奇次谐波,在电压外环中采用陷波器抑制直流侧的脉动电压对网侧电流的影响。最后通过Matlab仿真验证了该方案的有效性。     

城市轨道交通供电系统谐波分析与计算

通过对城市轨道交通系统谐波分析，提出用数学解析的方法对谐波进行计算。首先提出电流源计算方法的假设条件；然后用图形法作出谐波电源的等效电路；接着用数学解析的方法对谐波进行数学建模，求解出谐波电流含量和谐波电压畸变率。     

单板机在机车谐波分析中的应用

一、数据处理的基本内容电力机车主电路采用单相桥式或中抽式全波整流电路,这种电路是一个谐波发生源,它产生奇次谐波,通常3次谐波约占基波的22％,5次约占12％,7次占6％左右。这些谐波成分,一方面造成电网电流波形畸变,干扰了通讯信号系统。另一方面增加了感性电流,降低了总功率因数,增加了变电站的视在功率,增加了损耗。为此,须进行改善功率因数和减小干扰的研究,其中重要的一环就是测试和数据处理的技术问题,只有通过大量的测     

基于Simulink的两种单相谐波电流检测方法研究

随着电网中谐波污染的日益严重,谐波与无功检测成为了提高电能质量的关键手段之一。文章详细分析了基于扩展二维理论的谐波快速检测方法和基于有功电流分离法的无锁相环谐波电流检测法,并对之进行了Matlab/Simulink仿真分析验证。结果表明,理想工况下,这两种方法都能实时准确地检测谐波电流,算法较简单,容易实现;当电网电压畸变、基波频率偏移时,采用基于有功电流分离的单相谐波电流检测法的检测精度更高。     

供电系统电话谐波系数

电力系统各次谐波对电话通讯系统的干扰效果正比于后者与人耳相结合的频率响应；又由于上述两个系统之间的耦合程度正比谐波频率，故而电力系统上各次谐波电流、电压的干扰作用便正比于电话通讯系统的频率响应乘以正比于该频率的一个系数，由此求出电话谐波系数ＴＨＦ。     

基于数字信号处理器实现特定消谐脉宽调制控制技术的研究

在大功率交流传动控制中,传统的PWM(脉宽调制)方法输出由于存在低次谐波,会使电流和转矩产生脉动,影响控制精度.以三相电压型逆变器为分析对象,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)来实现特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)控制技术.该技术是首先根据SHEPWM控制技术的基本原理建立其特定谐波消除中开关角与调制度之间的...