基于LabVIEW的牵引供电电能质量检测与分析装置研究

针对现有电能质量检测装置只适用于三相四线制电力系统,在分析牵引供电系统多达16路电量信号时,不能对各电量信号间进行相关性分析的不足,以LabVIEW为平台开发了一套适合牵引供电系统特点的电能质量检测与分析程序。该系统实现了多路同步信号采集;利用三点法实现对牵引供电系统频率的测量、对称分量法精确计算牵引供电系统负序含量、离散傅里叶变换（DFT）实现s级谐波和间谐波检测;同时完成5类稳态电能参数的实时计算、存储、统计分析、报表等功能模块,并具备对暂态电能质量事件捕获、分析等初步功能,满足了铁路牵引供电不同供电方式下实时同步检测的要求。     

基于实测数据的我国电气化铁路电能质量现状分析

电气化铁路电能质量现状事关既有线改进和新线设计.分析电气化铁路电能质量现状的一种有效方法是对实测数据进行整理和分析.基于广泛收集的电气化铁路电能质量实测数据,对谐波电压、谐波电流、三相电压不平衡度、功率因数四个电能质量技术指标超标站点数目的占比进行统计分析.结果表明:我国普速电气化铁路存在较大的电能质量问题,而高速电气化铁路电能质量较好,提出加装补偿设备是解决普速电气化铁路电能质量问题的有效手段.可供我国电气化铁路电能质量提升改造提供参考.     

电力机车专用智能电度表系统设计与运用

基于目前国内机车电度表应用现状，设计了一种全数字电力机车电能计量记录分析系统，实现了电能的有功和无功等的计量，并分别从硬件和软件两方面论述了电能计量记录分析系统的技术原理，给出了系统的实际应用情况．系统在电力机车上的应用，为机务、供电部门今后制订用电管理办法提供了可靠的依据．     

牵引负载电能计量方式研究

为了研究牵引负荷产生的负序对电能计量的影响,在建立牵引供电系统及电力系统三相模型的基础上,分析了牵引供电系统负序功率潮流,阐述了牵引负载采用传统功率理论定义下的功率因数计量方式存在的问题,基于IEEE Std 1459-2010功率理论所推荐的等效视在功率及功率因数定义,提出不平衡牵引负载功率因数计量方案,并将有效功率因数限值取为0.68.理论分析及实测数据均表明:牵引负荷负序有功功率与正序有功功率方向相反,牵引负荷作为负序源向系统注入负序功率,被系统阻抗和对称负载吸收.通过仿真与56组实测数据统计分析并验证本文算法的有效性和结论的正确性,实测数据统计结果表明,等效视在功率及等效功率因数能计及不平衡牵引负载对线路传输效率的影响,计量更合理准确.     

基于支持向量机的电力系统谐波源识别研究

1研究的意义 随着电力系统的飞速发展和电力电子器件的广泛应用，电能质量问题已经非常突出并引起高度重视。谐波是电能质量的主要指标之一，也是关注重点。国内外众多学者致力于对谐波进行深入研究，是电力系统领域的热点问题。众所周知，谐波的危害是多方面的，     

思源的自信：最坚强的产品——访思源清能电气电子有限公司总经理何赵钢

电气化铁路是一种单向、整流的不对称波动负荷,且由于铁路运输的特殊性,其牵引负荷波动频繁,变化剧烈,并对电力系统产生无功功率、谐波、负序等不利影响。因此,在轨道交通领域,电能质量的治理就显得尤为重要。目前,记者采访了思源清能电气电子有限公司总经理何赵钢先生,他为我们详细介绍了轨道交通领域的电能质量问题和可靠的解决方案。     

配电网谐波的产生及治理措施

分析了配电网谐波产生的原因,指出随着现代工业的发展,大量换流设备不对称负荷等非线性用电设备在配电中的应用,这些负荷产生大量谐波注入电网,造成电压波形畸变,电能质量下降。此外当配网无功补偿电容器选择不当时,还会引起谐波放大,造成更严重的后果,因此应采取措施治理。     

基于QPR调节器谐波补偿的并网逆变器控制研究

为改善微电网系统中的输出电能质量,针对并网逆变器输出电流中存在的谐波问题,设计了一种附加谐波补偿器的QPR控制器.首先,建立三相并网逆变器系统的数学模型;然后针对QPR控制方法无法消除逆变器输出电流中谐波的问题,构造了QPR调节器与谐波补偿器并联的电流控制器,以实现对逆变器输出电流中谐波的抑制;最后建立基于QPR调节器谐波补偿的并网逆变器仿真模型.仿真结果表明,所构建的电流控制器系统具有谐波补偿能力,采用该控制策略的并网逆变器系统具有高质量的输出电流和较小的功率及频率波动.     

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.      

工厂总变电所补偿电容器分,合闸过程分析

供电系统中,补偿电容器的投入及切除操作相对比较频繁.每次操作都有一个复杂的过渡过程,它对电网有一定影响,特别是谐波的产生对电气设备的运行不利.本文分析了电容器分、合闸的过渡过程,并用数学加以描述.工厂负荷大都是感性的,故自然功率因数一般不高.为使设备得到充分利用,节约有色金属,减少供电线路的电能损耗,供电部门要求用户采取一定措施来提高功率因数.设计     

基于最小二乘法提高准同步采样谐波分析的准确度

通过研究准同步采样法谐波测量准确度与频率偏差的关系,分析同步偏差较大时,其基波与谐波的测量准确度不高的问题,提出基于最小二乘法提高准同步采样法谐波测量准确度的方法,该方法具有简单可行、运算速度快、准确度高的优点.计算机仿真及实际的配电综合测控仪中的应用表明该方法能有效提高测量谐波的准确度.     

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.     

消除相互影响的基波及谐波相量测量算法

信号中含有谐波时,基波及谐波会相互影响到对两者的准确测量.鉴于此,本文提出能够同时测量基波及谐波,且能够消除两者相互影响的算法.首先,通过拓展泰勒模型,建立含有谐波的动态信号模型;然后,充分利用信号频域信息在同一数据窗中获得多个不同频点处的相量值,进而计算得到表示基波时变性和谐波分量的模型参数;最后,应用理想信号模型以及动车组实测数据来检验算法的性能.研究结果表明:虽然需要增加约5.4%的运算量,但本文算法能成功消除基波及谐波间的相互影响,对基波及谐波测量误差最大减小了21.3%,方差减小了2.7%.      

谐波和间谐波参数估计的新方法

为解决谐波和间谐波参数估计受噪声影响的难题,从被检测信号噪声的基本特性出发,提出了一种基于现代互谱、总体最小二乘、旋转不变参数估计和改进普罗尼技术的谐波和间谐波参数估计新方法.该方法采用互谱技术处理不同采样序列的互相关矩阵;根据不同时刻白噪声相互独立的原理划分信号子空间和噪声子空间,并结合总体最小二乘与旋转不变参数估计判定被检测信号的频率;最后,根据白噪声均值为0的特性,采用改进普罗尼技术估计信号分量的幅值和初始相角.仿真结果表明,该方法在低信噪比环境下可检测出多个子信号,且频率的相对误差均小于0.4%,而耗时仅0.058 s,具有良好的估计精度和估计效率.     

Real-Time Method for Detecting Harmonic and Reactive Currents of Single-Phase Circuits

According to the characteristics of single-phase circuits and demand of using active filter for real-time detecting harmonic and reactive currents, a detecting method based on Fryze＇s power definition is proposed. The results of theoretical analysis and simula- tion show that the proposed method is effective in realtime detecting of instantaneous harmonic and reactive currents in single-phase circuits. When only detecting the total reactive currents, this method does not need a phase-locked loop circuit, and it also can be used in some special applications to provide different compensations on the ground of different requirements of electric network. Compared with the other methods based on the theory of instantaneous reactive power, this method is simple and easy to realize.     

电气化铁道牵引负荷谐波发射限值

在比较分析IEC61000-3-6与GB／T14549-93的基础上，讨论了谐波阻抗对谐波电压和电流限值之间关系的影响．电气化铁道牵引负荷与普通电力负荷在协议容量和供电容量的确定、谐波叠加指数和多谐波源同时系数3个方面存在差别，因此前者的谐波发射限值的分配方法也与后者的不同，建议采用IEC61000-3-6中的3级评估法．以某电气化铁道为例，介绍了应用3级评估法评估牵引负荷的谐波发射水平的过程．     

六阶梯波逆变器供电的异步机特性及损耗计算方法研究

阐述了谐波损耗的计算及确定谐波等值电路参数的实验方法,分析了谐波对电机特性的影响,并给出了阻抗参数与谐波频率,集肤效应的关系曲线及其表达式。     

基于车网耦合的高速铁路AT供电系统谐振特性

为研究高速列车与AT供电系统之间电气耦合（简称车网耦合）引起的谐波谐振,构建了基于节点导纳方程的高速铁路AT供电系统数学模型和基于高速列车功率源特性以及等效阻抗的谐波源模型,提出了基于车网耦合的高速铁路AT供电系统谐波谐振评估算法,研究了3种AT供电模式、3种AT牵引网运行方式以及不同AT变压器漏感大小对系统谐振特性的影响,分析了系统阻频特性与相频特性,指出并联和串联谐振点及其变化规律.仿真分析表明:列车位于不同AT段时3种AT供电模式下并联谐振点和串联谐振点均存在差异,牵引供电系统运行方式的多变性也造成了串联和并联谐振点的偏移,AT漏抗越大则谐振点数目越多而第1个串联谐振点频率越低.      

电参量谐波测量算法的研究

对影响电参量测量精度的谐波进行了分析，分别对谐波环境下电参量的几种微机测量算法：平均值法、离散积分法、离散傅立叶变换法(DFT)、快速傅立叶变换法(FFT)进行了比较研究，同时提出提高电参量测量精度和速度的有效方法，并对模拟信号进行了电压、电流、功率等参数的仿真测量．结果表明，快速傅立叶算法(FFT)具有实现简单、精度高的特点，对于谐波环境下电参量测量是可行的和有效的．     

大跨度桥梁脉动风场模拟

基于中国《公路桥梁抗风设计规范》,采用谐波合成法并考虑了桥梁风场的空间相关性,结合M atlab语言编制了谐波合成法程序,模拟了一大跨悬索桥梁的脉动风场,其模拟结果与目标谱之间拟合较好,说明了谐波合成法对该桥梁风场模拟的有效性。