摘要：分析了消弧逆变器等效负载的性质,结果表明:等效负载是有源负载,等效源具有较大的幅值和较宽的变化范围;随过渡电阻和故障距离的变化,等效负载阻抗可呈现阻性、阻感性和阻容性。这一结果表明逆变器需要在负载性质改变和等效电源扰动的情况下,仍能稳定跟踪包含多频次的给定电流。对抗扰性和跟踪性要求的提高,增加了设计难度。鉴于此,提出了消弧逆变器输出滤波器和控制器的设计方法。输出滤波器采用滤波电容分流法进行设计,保证了逆变器能输出包含多频次的电流。采用电容串联电阻来抑制阻感负载情况下带来的谐振失稳问题,并给出了串联电阻的计算方法。控制器采用了定带宽设计法,带宽选定在幅频特性重合段。控制器参数设计准则为:保证阻容负载情况下传函幅频特性低频段具有较高增益。采用PSCAD/EMTDC仿真验证了结论的正确性和所提设计方法的可行性。

摘要：在《电力拖动》等课程中,实验教学非常重要,然而,由于学生对于各变流电路和控制算法不熟悉,相关实验设备与器材相对落后,实验内容和形式单一,影响了教学质量和教学效益的改善和提高,限制了学生综合素养和创新能力的培养。因此将Matlab/Simulink仿真和LabVIEW软件技术应用于电力电子和电力拖动的实验教学中,将虚拟环节作为实践教学的重要部分,建立虚实结合的电机拖动与控制实验系统。为实验教学提供可拓展的实验设计、调试与验证的新型实验平台,也能提高学生的学习积极性,培养创新精神,提升学生相应的工程设计与开发能力。

摘要：针对当前有源电力滤波器谐波检测误差降低滤波效果和容量大的问题,提出一种基于基波检测实现有效滤波的并联型有源电力滤波器设计方法.该方法基于等效虚拟阻抗原理设计,无需谐波检测,只需进行基波检测,通过控制逆变器输出,使基波等效阻抗无穷大的同时满足谐波虚拟阻抗近似为零的要求,将谐波电流导入滤波器支路,实现负载侧滤波.通过建立数学模型,分析了谐波虚拟阻抗调节计算的原理和方法,并通过仿真实难验证了该方法的有效性.结果表明,该方法可将网侧电流THD降低到0.52%,谐波抑制效果良好,且在电网频率波动(±0.5 Hz)情况下适应性强,另外,该有源电力滤波器不输出电流,无需考虑容量问题.

摘要：本文设计了一种具有频率自适应功能的电磁谐振式无线电能传输装置,该装置能够自行跟踪输入电源频率,自行调整系统谐振点,实现电能的无线高效传输。本文在不同的条件下进行了实验,实验数据表明:该系统能够跟踪电源频率,自行调整谐振点,并且具有较高的传输效率,测试中最大传输效率可达52%。

摘要：传统有源电力滤波器受电流检测精度影响严重,无法保证滤波效果.提出了一种具有低谐波阻抗的新型有源电力滤波器,该滤波器由并联于电网中的逆变器构成,利用逆变器接近于零谐波阻抗分流进行滤波.滤波逆变器采用跟踪公共连接点基波电压的方式进行控制,无需检测谐波电流,降低了控制难度,也不产生基波电流,节省了滤波器的设计容量.为保证滤波逆变器的稳定输出且具有低谐波阻抗,推导了等效谐波阻抗的表达式,分析了内外环控制器对等效谐波阻抗的影响,并确定了控制器参数.最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真模型.仿真结果表明,滤波后的系统侧电流总畸变率由24.14%降到了0.93%,电流波形基本为正弦波,达到了谐波抑制的国际标准.

摘要：针对现有的有源电压消弧方法未考虑线路阻抗和负荷影响,在配电网重载工况下会出现故障点电流较大,存在难以稳定消弧的问题,首先通过复合序网模型图分析了计及线路阻抗和负荷影响的电压消弧法的原理,推导出消弧逆变器的控制目标,并提出了一种适用于配电网有源电压消弧的逆变器设计方法。该逆变器采用平均值电压闭环,确定了控制器和滤波器的参数,实现了逆变器输出电压、相位的精确控制。最后,在PSCAD/EMTDC和实验室中分别搭建了仿真模型与实物样机进行验证,结果表明逆变器闭环参数设计合理,消弧逆变器具有良好的故障电流抑制性能。

摘要：针对当前的有源消弧方法因谐波电流检测精度不足而效果较差,以及传统消弧线圈在谐波影响下容易导致消弧失败的问题,设计了一种无须谐波检测便可有效抑制故障点残流中谐波分量的新型消弧线圈。该消弧线圈由逆变器并联传统消弧线圈构成,其中逆变器的指令电压根据中性点电位进行调整,可使逆变器支路不产生基波电流;逆变器的低谐波阻抗特性可有效降低故障点残流中的谐波分量;同时传统消弧线圈过补偿可抵消电容电流。经过Matlab和PSCAD/EMTDC(power systems computer aided design/electromagnetic transients including direct current)仿真,结果显示新型消弧线圈将故障点处的5次谐波、7次谐波分别由25.62、65.85 A降低到了0.11、0.57 A,能够实现可靠消弧。该研究在配电网消弧领域具有一定的应用前景。

摘要：传统控制策略的有源电力滤波器在三相不平衡工况下无法快速精确检测谐波电流,会造成控制环节设计复杂以及滤波效果差的问题。为此,提出一种具有低谐波阻抗特性的三相四桥臂有源电力滤波器。通过建立三相四桥臂的平均开关模型在αβ0坐标下实现桥臂间的解耦控制。与传统的滤波器相比,该滤波器无需谐波检测环节,在三相不平衡工况下控制逆变器控制前三桥臂跟踪输出公共连接点基波正序电压,使滤波器相较负载侧呈高基波阻抗;同时,通过设计控制环节使滤波器谐波阻抗近似为0,使谐波全部通过逆变器支路流入大地,利用分流的原理实现滤波。与传统有源电力滤波器相比,该方法简化了滤波系统复杂程度同时降低了控制难度。在PSCAD软件中搭建了仿真模型。结果表明:在有源电力滤波器投切后,系统侧电流三相谐波含量从23.57%、25.38%、23.57%降低到了0.56%、0.82%、0.51%,系统侧电流基本为对称三相正弦波形,满足谐波抑制的国际标准。

摘要：谐振线圈参数直接影响电磁谐振无线能量传输系统的效率,研究线圈参数与传输效率之间的关系,对无线传能系统的研究和设计有着非常重要的意义.推导了电磁谐振无线传能系统的数学模型,并利用Matlab对系统的频率、线圈半径、线圈匝数、线圈长度、线圈间距离等参数进行了仿真研究.研究结果指出了系统各参数变化时对系统效率影响,频率、线圈半径和线圈匝数等参数增大有利于提高传输效率,但增大到一定程度后对效率的影响不再明显;线圈长度和线圈间距离增加会降低系统效率,但可以通过提高系统频率来进行补偿.

摘要：针对传统有源电力滤波器滤波效果受谐波电流检测精度影响,导致滤波不彻底的问题,提出了一种基于系统谐波阻抗控制原理的新型有源电力滤波器。滤波器的第1部分为串联在电网中的单相变压器二次侧接逆变器,第2部分为单相变压器和负载之间并联的无源滤波器。通过控制使串联变压器的谐波等效阻抗很大,无源滤波器的谐波等效阻抗相对很小,由分流原理可知此时各次谐波电流将被迫流入无源滤波器支路,从而实现了各次谐波的滤除。为实现系统谐波阻抗的控制,设计了无源滤波器参数和逆变器控制参数。最后,在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,结果表明可将系统侧电流总谐波畸变率由29.37%降低到0.69%,满足国家谐波标准。该研究在谐波抑制方面具有一定的应用前景。