小波变换在牵引供电系统谐波检测中的应用

采用一种基于小波包分解系数重构算法的谐波分析方法完成谐波有效值测量和信号畸变定位,实现牵引供电系统的各次谐波跟踪,对谐波的实时补偿提供理论依据。通过利用小波变换将某一信号分解到某一频带上,根据采样频率及其小波包分解尺度确定频带范围,实现该频带所包含的谐波含量分析,获得频带内所有整数次和非整数次谐波量值,克服谐波测量因频谱泄漏、栅栏效应造成的误差。仿真结果表明,基于小波包分解系数重构算法的谐波含量测量方法得出的结果具有较高的准确性,为谐波检测和滤波补偿提供了可靠的理论基础。     

全波傅式算法在铁路客运车辆微机继电保护单元中的应用

通过分析全波傅式算法数学原理和频谱特性,以及MATLAB数学模型仿真,论证了该算法在微机继电保护单元中应用的可行性。通过车辆微机继电保护单元实现及试验,验证了全波傅式算法具备较强的滤波性能,在求取整数次谐波分量时,可以避免其他各整数次谐波分量的影响,满足铁路客运车辆微机继电保护单元的应用需求。     

辅助逆变器控制机箱PWM波参数测试研究

为解决辅助逆变器控制机箱PWM参数复杂、难以测量的情况,介绍了一种基于PXI硬件环境和LabVIEW软件环境的PWM波参数测试方法。利用该方法能准确测量到PWM的脉冲幅值、基波频率、载波频率、占空比、总谐波畸变等重要参数,还能计算出PWM波的基波分量到49次谐波分量。通过对无锡地铁辅助逆变器控制机箱的PWM波的测试试验表明,该方法能为优化控制机箱的PWM波算法提供详实的数据参考。     

具有滤波与能量回馈双功能的电力变换器研究

研究一种具有滤波与能量回馈双功能的电梯能量回馈器,当电梯处于能量再生状态运行时,回馈器将能量回馈到电网;当电梯处于非能量再生状态运行时,即回馈器处于闲置状态时,为了提高设备利用率,使回馈器运行在有源电力滤波状态。以并联型有源电力滤波器为研究对象,对其拓扑结构、补偿分量的检测算法、控制策略等问题作了较系统研究。实验结果表明,该回馈器工作稳定可靠,具有良好的动、静态性能。并在MATLAB环境下进行了相应仿真,仿真结果表明,该滤波器（回馈器）能够准确地补偿谐波电流和无功功率,动态响应速度也很快。     

牵引供电系统电能质量扰动在线检测研究

提出了一种基于改进锁相环(EPLL)系统的电能质量监测方法,该方法可检测目前最常见的一系列电能质量干扰,具有较好的实时性,对检测系统的内部参数微小变动和电力系统频率变化有较强的鲁棒性.文中给出了EPLL的系统结构图,利用Matlab/Simulink对谐波、电压波动、电压下跌和电压上升、有功、无功电流的检测进行了仿真,结果表明,EPLL系统可实时跟踪输入信号的基波分量,分离出谐波分量和无功分量,可以作为电力有源滤波补偿的参考信号,构造多种用途的电能质量补偿装置.     

串并联有源电力滤波器的补偿特性分析及其仿真验证

有源滤波器（APF）是抑制电网谐波的重要手段。分析了针对不同特性谐波源而使用并联有源补偿和串联有源补偿的对比研究,并通过Matlab／Simulink仿真研究,得出了并联型和串联型有源滤波的适应场合。     

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。     

电气化铁道牵引供电系统加窗插值法的谐波分析

传统电气化铁道牵引供电系统的谐波分析方法受频谱泄漏和栅栏效应的影响,不能准确地得到谐波相关参数。为此,提出一种采用加六项优化余弦组合自卷积窗和四谱线插值结合的新算法对谐波进行分析。首先采用复调制细化法分析信号中基波频率附近的谐波成份,剩余信号加窗处理,利用离散傅里叶变换找出谐波频点附近相应离散频谱的4根峰值谱线,利用插值算法对电气化铁道牵引供电系统中谐波相关参数频率、幅值及相位进行加权修正并推导出计算公式,从而进一步提高分析结果的准确性。     

上海轨道交通供电系统电力谐波的分析和治理

对上海轨道交通已运行线路供电系统电力谐波产生的原因、构成、危害及抑制措施进行了分析和探讨.并在对电力谐波治理相关厂家及方案进行广泛调研的基础上,提出了通过在降压变电所400 V两段母线上装设滤波装置进行滤波,以减少高次谐波的量值;通过无功补偿提高功率因数,提高轨道交通供电系统的电力质量;对无功补偿的容量、电容器及电抗器的数值等参数进行选择和计算等.上海轨道交通供电系统电力谐波治理的工程应用方案--串接电抗器无功补偿与有源滤波器并联系统已在上海轨道交通新建线路上推广使用,并准备应用于对上海已运行轨道交通线路的相应改造.     

补偿装置在高速磁浮系统中的应用研究

由于高速磁浮牵引采用大功率变流装置,供电系统必须对系统运行时的谐波进行滤波,对无功分量进行调节。系统运行时对电网的无功和谐波进行补偿与滤波是电网安全和系统正常运行的重要部分。分析了补偿系统的构建和控制原理。使用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)无功调节装置将有利于补偿系统满足牵引系统补偿的快速性要求。该补偿系统运行后能够满足电网质量要求,但系统损耗和动态响应尚需进一步优化。     

混合型并联有源滤波器的研究

为实现对非线性负载的谐波补偿和电压调节功能,提出了一种混合型并联有源滤波器.综合考虑系统稳定性和谐波补偿效果,采用了反馈加前馈的控制策略,对比研究了系统补偿特性,并讨论了容性和感性无功补偿问题.仿真与试验结果证明了该混合型并联有源滤波器工作的有效性.     

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。     

Mal-operation Reason Analysis and Solution for Differential Voltage Protection of Shunt CapacitorsEI北大核心

Research purposes: Shunt capacitors are the important device of power system in electrified railway. The relay for shunt capacitors is equipped with over-current, harmonic over-current, difference current, differential voltage protections, etc. When HXD locomotive went through some power supply arms on Long-Hai line, mal-operation of differential voltage protection for shunt capacitors occurred frequently. According to load characteristic of AC-DC-AC locomotive and actual situation on site, the fault wave of differential voltage protection in a traction substation is analyzed, the reason of mal-operation is found, and the corresponding solution is got. Research conclusions:(1) The mal-operation reason of differential voltage protection is caused by Fourier transform which is influenced by frequency aliasing. The influence of frequency aliasing results in the amplification of differential voltage value and mal-operation of differential voltage protection. (2) By altering the sampling frequency from 20 points per period to 100 points per period, the influence of frequency aliasing on Fourier transform is eliminated. (3) There have been no longer mal-operations of differential voltage protection, ever since the revised program of protection came into use. (4) In the area of power supply system of electrified railway, this analytical method and solution have important reference value in analysis and application of electrical quantities with higher harmonics. © 2018, Editorial Department of Journal of Railway Engineering Society. All right reserved.     

基波串联谐振式混合有源滤波器的研究

主要研究一种基波串联谐振式混合有源滤波器.首先介绍其拓扑结构及主要特点;接着讨论其采用检测电网电流型控制策略时的工作原理,基本思想是通过适当控制有源部分来等效增大电网支路的谐波阻抗;最后从抑制电网阻抗与无源滤波器之间的串联和并联谐振、改善无源滤波器的滤波效果以及提高整个系统的鲁棒性这3个方面详尽分析了该滤波器的稳态补偿特性.     

电气化铁路混合宽频滤波器研究

为解决电气化铁路中交-直型和交-直-交型电力机车混跑产生的3~100次宽频谐波问题,提出采用由无源部分和有源部分构成的混合宽频滤波器(Hybrid Wideband-harmonics Filter,HWF)。通过对HWF拓扑结构、滤波原理及滤波特性、有源部分承受电压情况、谐波补偿系数对HWF补偿特性的影响和稳定性进行分析,研究HWF控制策略,并进行仿真和试验验证。结果表明:HWF对宽频谐波具有良好的滤波效果,能够很好地抑制无源部分阻抗与电网阻抗之间的谐振;基波谐振电路能减小有源部分的基波电压,使其适用于中高压电力系统;谐波补偿系数取值越大,HWF对谐波的抑制能力越强。仿真和试验结果验证了HWF的有效性。     

有源电力滤波器任意次谐波电流检测算法的研究

随着电力电子装置的广泛使用，电力系统谐波污染日益严重，有源电力滤波器是一种消除电力系统谐波污染的重要装置，它的使用将越来越广泛。文章针对三相四线制系统、不平衡系统中有源电力滤波器的应用和混合型有源电力滤波器的特点，基于瞬时无功功率理论，对任意指定次谐波电流的检测和各次谐波正、负序和零序分量的分离方法进行了深入研究。仿真和实验结果验证了此方法的有效性和正确性。     

一种新型的并联有源电力滤波系统

基于瞬时无功功率理论提出了一种能同时检测瞬时无功电流和高次谐波电流的检测方法，并在此方法的基础上设计了一种混合式并联有源电力小滤波系统。通过计算机仿真及试验证明，该有源电力滤波系统能很好地同时抑制电网中的高次谐波及无功电流。