基于城市轨道交通运行图的供配电系统谐波预评估仿真

近些年,城市轨道交通在国内大中城市发展迅速,使城市轨道交通负荷接入电网的电能质量预评估成为轨道交通建设的重要问题。提出了基于城市轨道交通列车运行图的供配电系统谐波预评估思想,建立了谐波预评估仿真模型,并给出了供配电系统谐波预评估仿真的原则、模型和流程。以某城市轨道交通1号线谐波电流及电压实测数据与仿真数据对比证明了该仿真方法的可用性,为城市轨道交通接入配电网的预评估提供了一定的技术支持。     

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。     

铁路数据中心电能质量模拟案例设计研究

依据电能质量相关标准要求,提出对铁路系统数据中心工程电能质量指标的预计准则和方法;通过对模拟案例的特性分析计算,分析在非正弦电路中谐波电流对功率因数的影响,得出无功补偿容量和谐波抑制容量需求.     

基于dq0算法的电气化铁路有源补偿技术研究

电气化铁路电力机车负载给铁路牵引供电系统和电力系统带来严重的电能质量问题,为了治理电网系统的电能质量问题,引入了有源电力滤波装置,该装置可以补偿电网中的谐波、无功,从而改善电网系统的电能质量。将dq0矢量旋转算法引入有源滤波技术中,该算法适应于各种负载电流的谐波检测以及系统的有效控制。仿真分析表明,基于dq0旋转矢量算法的有源滤波技术可以更有效地抑制电力机车带来的负序问题,并减少谐波、无功对电网的影响,提高了电网的电能质量。     

牵引供电系统无功谐波电流检测方法的分析

研究了3种适用于牵引供电系统无功谐波电流的检测方法,包括基于瞬时无功理论的无功谐波电流检测方法、基于函数正交特性和基于有功电流分离方法的无功谐波电流检测方法.给出了相应的检测原理及系统框图,参考西南交通大学电气工程学院研发的BDC-5型牵引变电站电能质量监测系统测试的昭通变电所电能质量数据构造负载进行建模仿真,第2种和第3种方法具有较高精度和较好的实时性,在电气化铁道供电系统中推荐使用.     

Vx接线潮流控制及补偿策略研究

高铁运输组织具有波动性大、随机性强的特点.针对广泛采用的Vx接线牵引变压器具有3倍过负荷能力,仍然无法满足大功率动车组密集追踪运行时段的高过载需求,是时速为250 km/h高铁上尤为突出的现实问题,通过研究电流分解原理,负序、谐波、无功的映射关系,明确适用于工程应用的潮流控制及电能质量补偿策略.仿真验证不同工况下,潮流...     

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.     

基于Scott变压器供电的新型电能质量治理系统研究

针对Scott变压器供电系统牵引功率大、功率因数低、谐波和负序电流含量高等问题,提出了一种新型电能质量综合治理系统,分析了该系统的拓扑结构和工作原理,提出了适合该系统的负序和谐波检测方法及补偿策略,并仿真验证了该系统的有效性和优越性。     

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。     

电气化铁道对无功计量影响的研究

电气化铁道系统为电网注人大量谐波电流,降低了电网电能质量,而目前谐波对无功电能表计量特性影响的研究还不完善。为此在传统无功功率定义的基础上,按照C.Budeanu频域法给出的谐波下非正弦无功功率的定义。分析了电气化铁道中谐波对目前无功计量2种表计的精度影响,提出电气化铁道中无功计量表计的选择原则。     

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。     

典型重载铁路电能质量评估与控制方案研究

选择典型重载铁路开展牵引供电系统实际测试,计算了主要电能质量指标,分析了电能质量主要特征分布,提出了多种电能质量控制方案,可以对无功、谐波和负序电流进行综合补偿。基于实测数据仿真验证了方案的有效性,为解决重载铁路电能质量问题提供了有效途径。     

铝电解晶闸管整流系统的谐波抑制与无功补偿

论述了铝电解大功率晶闸管整流系统电能质量问题，分析了该系统的无功补偿装置容量的选取与抑制谐波电流谐振的关系。其分析结论对类似的工程设计，尤其对滤波器的设计和电力系统的安全运行起到一定的参考作用。     

高速铁路牵引负荷特性及其对电能质量的影响

高速铁路牵引负荷与普速铁路相比具有一定差异,有必要研究其基本特性,评估其对电能质量的影响。在高速铁路牵引供电系统电能质量综合测试的基础上,分析牵引网中负荷电流的分配关系,掌握机车牵引和制动时的负荷特性,研究牵引负荷谐波分布特性;基于我国国际标准电能质量,定量评估高速铁路牵引负荷对电能质量的影响,探讨存在的电能质量问题,分析主要原因。     

电气化铁路综合补偿器控制策略研究

为解决电气化铁路牵引供电系统中存在的负序、谐波与无功等电能质量问题,设计一套由三相三电平补偿器通过多绕组降压变压器并联构成的综合补偿器。根据综合补偿器的基本结构与工作原理,设计适用于牵引供电系统中有害电流的检测策略,提出基于正、负序双闭环控制与预测电流控制相结合的复合控制策略,以实现综合补偿器直流侧电压的稳定与负序、无功和谐波电流的实时补偿。通过仿真和试验验证综合补偿器及其电流检测、控制策略在解决牵引供电系统三相网侧的负序、谐波和无功等电能质量问题方面的可行性与优越性。补偿后,变电所网侧功率因数可达0.99以上,总谐波畸变率低于3%,电流三相不平衡度低于2%,为工程应用提供了有价值的参考。     

基于微分平坦理论MMC-RPC的PIR控制策略

为综合治理牵引供电系统的负序、无功、谐波等电能质量问题,分析V/v变压器左右两侧供电臂上的功率关系,通过转移有功功率、补偿无功功率和分离谐波功率等方式综合治理电能质量问题。同时,在对铁路功率调节器(MMC-RPC)采用准比例谐振控制的基础上引入微分平坦控制理论(FBC)。运用微分平坦理论,在MMC-RPC供电臂上的动态数学模型中选取有功电流和无功电流作为系统输出量,使其满足微分平坦系统的条件。对微分平坦系统进行李雅普诺夫稳定性分析,采用比例积分和Quasi-R并联控制,设计出微分平坦控制器。在Matlab/Simulink中搭建仿真系统,模拟几种不同的运行工况进行仿真,并与其他控制方式进行对比,所得波形验证了该控制策略的有效性与优越性。     

基于三态滞环控制的电气化铁路电能质量治理装置

针对电气化铁路造成的电网无功、负序、谐波等电能质量问题,提出一种基于三态滞环调制方法的电能质量治理装置。文章基于平衡牵引变压器,通过对该调节器的基本结构和补偿原理的详细分析,提出装置的系统控制策略和三态滞环电流调制方法。PSCAD/EMTDC仿真和样机试验结果表明:三态滞环调制方法具有响应速度快、等效开关频率高、电流脉动小等优势,调节器能很好地解决牵引变电所电能质量问题。     

基于带电有效系数的空载电流选取方法研究

提出了一种基于带电有效系数继而得到牵引动力负荷空载时供电臂电流大小的方法,推导得出离散数据中带电有效系数与牵引动力负荷空载时供电臂电流取值的计算关系,并进行电能质量分析。通过实际算例中功率因数、谐波电流含有率指标表明,依该电流去除空载时刻测量数据,能够做出更客观的牵引负荷电能质量评价。     

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。     

有源电力滤波装置在高铁站房谐波抑制方面的应用研究

介绍了高铁站房内谐波源的特性、危害及治理措施;针对高铁站房内存在的谐波污染问题,采用以三桥臂变流器拓扑结构和TTA电流检测算法为主体的有源滤波装置;以某高铁站房内用电负荷作为仿真补偿对象,搭建仿真模型进行仿真验证,并通过现场实际测试验证了有源滤波装置在高铁站房谐波治理方面的有效性和可靠性。