交流电力谐波参数测量仪的研制

对电力谐波参数测量原理及方法作了探讨，介绍了交流电力谐波参数测量仪的软件、硬件设计方案。     

电牵引负荷谐波在复线牵引网的分布

本文分析了电力机车谐波电流在一般复线末端并联供电牵引网中的分布。文中视牵 引网为分布参数网络,通过引入复线牵引网谐波分布计算的变换分析法,完成了复线 含互感时牵引网谐波电流分布的分析与计算,并结合实际情形给出了机车谐波电流 在复线牵引网中分布的规律及特点.      

装卸桥直流传动系统谐波与抑制

介绍了晶闸管－直流传动系统对电网产生的谐波及对补偿电容器的影响。并讨论了抑制谐波的低压滤波器技术方案、参数计算及应用前景。     

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%.      

谐波标准及抑制谐波的措施

介绍了我国现行的谐波标准；分析讨论了各种抑制电网中谐波的技术措施；就其适应性提出了自己独立的见解。     

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.      

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.     

异步牵引电机谐波转矩对机车动力学的影响

基于对机车异步牵引电机谐波转矩的分析,导出了谐波转矩的计算公式,建立了机车动力学计算模型,并对机车直线和曲线运行时的动力学参数进行了计算．计算结果表明,异步牵引电机谐波转矩对驱动装置的动力学性能和机车的纵向动力学性能影响较明显,而对机车整体动力学性能的影响较小．     

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.     

功率四边形、电流四边形和导纳四边形及应用

为解决功率三角形不能解决的一些问题，例如求含谐波电流的非正弦电路的电气参数问题，根据电工理论提出了由视在功率S、有功功率P、无功功率Q和畸变功率N构成的功率四边形．功率四边形也可看成是由基波功率三角形和谐波功率三角形组成的．由功率四边形进一步确立了非正弦交流电路中的电流四边形和导纳四边形，以及它们和功率四边形的相似关系．以现场实测数据为例，利用四边形理论计算了非正弦交流电路中的畸变功率、谐波畸变角、总谐波电流、畸变导纳、谐波导纳等参数．     

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．     

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.     

一种新颖滞环PWM控制技术的仿真研究

随着电力电子技术的发展,变流器及其控制策略在交流传动领域得到了广泛应用。对电压型逆变器来说,电流滞环跟踪PwM控制是一种实现简单、运行可靠的控制技术,但传统的电流滞环控制,负载电流在开关频率频带上的谐波失真较大,通过采用一种随机带宽滞环控制的方法,可以扩展负载电流在开关频率旁频带附近的带宽,减小负载电流的谐波失真。仿真结果验证了该方法的正确性和可行性.     

SSI型整流器电力机车动态谐波分析

本文详细分析了 SSI 型整流器电力机车谐波产生的机理及其特性。文中首先在一般条件下用解析法和数值方法综合求解了 SSI 型机车的周期工作电流方程,进而对机车运行级位、距变电所距离、网上取流以及网压波动等因数,通过动态仿真分析了 SSI 型机车谐波的特点,得出了比较切合实际的结果,同时为进一步进行电气化铁道全线动态谐波过程仿真提供了有利条件。     

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。     

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.     

新型电缆贯通供电系统载流机制

新型电缆贯通供电系统能够取消电分相环节,延长供电距离,并有效治理电气化铁路中的电能质量问题. 但电缆牵引网（cable traction network, CTN）包含不同的电压等级,基波电流要首先经过牵引网的各个环节,最终汇聚到列车负载;而列车发射的谐波电流要经过两级渗透,最终返送到公用电网. 为研究电缆贯通供电系统的载流机制,针对CTN的特殊拓扑结构,根据双口网络分析方法,建立了车网耦合系统等值电路;分析了CTN中的电流传输规律;利用仿真模型,研究了CTN中的谐波电流分布与中心变电所（main substation, MSS）的谐波电流含量. 研究结果表明:当系统内有8个短回路时,单车工况下,基波电流主要在列车所在的单侧供电区间传输;机车电流与MSS电流之比小于4 （牵引变压器变比）;MSS谐波电流含量较列车处最多降低了43.5%.      

消除谐波电流的七相感应电机矢量控制

为了实现对七相感应电机磁链和转矩控制,同时消除定子谐波电流,根据减小空间解耦模型谐波子空间中合成电压矢量的原理,提出了3种消除定子谐波电流的方法,即3次谐波子空间合成矢量为0的SVPWM （space vector pulse width module）A法、3次及5次谐波子空间合成矢量同时为0的SVPWM B法和通过电机闭环控制的UVM （unified voltage module）C法.采用负载调速实验验证了3种控制方法对七相感应电机磁链和转矩的控制效果.结果表明:SVPWM A法和SVPWM B法,在调制深度和转速调节过程中,依靠调整施加矢量顺序和作用时间来实现消谐,效果不理想;UVM C法通过增加谐波子空间电压为0的约束条件,实现闭环控制,消除谐波电流效果较好,在基波含量为52.5 dB情况下,3次和5次谐波含量很低,仅为17.8和9.8 dB.      

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.