摘要：针对电气化铁路单相整流方式带来大量负序、谐波和无功的特点,结合多功能平衡变压器具有低压两相端口和低压三相端口的特点,提出一种采用三相电压源变流器(VSC)结合晶闸管投切电容器(TSC)构成的电能质量补偿系统。两套多组TSC补偿绝大部分无功能量,VSC通过电感直接与多功能平衡变压器低压三相端口相连,补偿谐波、负序和剩余的无功分量,降低了VSC容量,有利于工程应用。详细讨论了方案及其特点,设计了无功分配策略,根据理想补偿效果,通过构造虚拟电流,推导了基于磁动势平衡原理的补偿算法,建立了补偿等效电路模型并得到了补偿电流关系式,得出了参考电流实时检测和无功电流分配方法。仿真和实验证明所提方案的正确性。

摘要：针对铁路电能质量控制系统(RPQMS)容量优化问题,分析了优化补偿原理,推导了V/v牵引供电系统电网侧电能质量参数与RPQMS容量优化补偿系数和负载特征之间的数学关系,建立了以RPQMS补偿容量最小为目标函数、电能质量参数为约束条件以及容量优化补偿系数为决策变量的优化模型,采用微分进化算法(DE)得到了补偿系数的全局最优解和补偿容量的目标最小值,进而得到控制器最优给定值。仿真和实验结果表明,采用该方法可以在满足全负荷范围电能质量指标的同时获得综合最优补偿效果,显著减少RPQMS补偿容量。

摘要：当结构的某一模态频率与其受迫力的频率相接近时,会引起结构的共振,因此需科学地计算结构的模态频率;文中以一换流变压器铁心为研究对象进行模态仿真,考虑铁心材料属性和边界条件这些输入变量的随机不确定性,经中心合成设计抽样法获得其输入变量的样本集,再通过响应曲面模型建立起各阶模态频率与各输入变量间的函数表达式,用该函数代替铁心模态频率仿真结果,通过蒙特卡罗模拟法获得各阶模态频率的统计参数,以及其概率灵敏度分析,并对该响应曲面模型函数进行方差分析。

摘要：针对现有大功率工业晶闸管整流系统谐波污染严重和损耗大的现状,提出了一种基于感应滤波的新型绿色节能直流供电系统。该直流系统以新型整流变压器为核心,通过滤波绕组及外接LC全调谐支路构成谐波抑制回路,实现就近的谐波抑制和无功功率补偿。不同于传统的无源和有源滤波技术,该滤波方案能大大降低变压器铁心的谐波磁通,具有良好的滤波和节能效果。本文在滤波原理分析的基础上,从综合节能的角度,在系统及其关键部件的节能设计、谐波就近抑制节能以及无功功率就近补偿节能三个方面对新型直流供电系统的节能进行综合设计和分析。工程实例证明了其具有良好的谐波抑制和节能效果。

摘要：三相V/v变压器在高速铁路中广泛使用。高速电力机车作为单相PWM负载,在电网产生严重的负序、3次谐波和频带较宽的高次谐波电流。该文提出由三相三绕组V/v变压器、无源滤波器和三相电压源逆变器(voltage source inverter,VSC)组成的综合补偿系统。三相V/v变压器带补偿绕组,补偿绕组采用零等值阻抗设计,直接匹配为VSC电压等级,省去两台降压变压器;无源滤波器采用感应滤波技术设计,包括3次单调谐滤波器和高通滤波器;VSC仅补偿负序电流,降低了开关频率。详细阐述了系统方案,利用等效电路分析基于感应滤波技术的谐波抑制原理,得出滤波器设计方法,推导负序电流补偿原理,并提出一种新的参考电流检测算法。该算法避免了检测网侧相电压而三相V/v变压器无网侧中性点的矛盾,采用准比例谐振VSC控制方法,在电网频率波动时仍有良好的电流跟踪效果。仿真与实验结果验证了所提方案和控制方法的正确性。

摘要：针对高速电气化铁路牵引供电系统中的负序、谐波等电能质量问题,提出一种基于变压器感应滤波技术的负序和谐波统一治理方法。该方法利用安匝平衡原理,将感应滤波技术和静止无功发生器(SVG)系统结合起来,前者用于滤除特征次谐波,后者用于补偿负序与残余谐波电流在此基础上,进一步开发了能快速单独检测出基波负序和任意次谐波电流的检测算法。仿真结果表明:所提出的统一治理方法及检测算法的结合可以消除变压器内部负序和谐波磁势,从而使网侧中不合有相应的负序与谐波电流。基于变压器感应滤波技术的治理方案,充分发掘了变压器的潜能和现代电力电子技术的优势,能以较低的成本和较好的效果进行负序电流补偿和谐波抑制。

摘要：在某些220kV变电站中,由于其主要为非线性负荷供电,谐波污染严重。传统的解决方法为在变压器低压侧接LC滤波器,治理谐波的同时兼顾无功功率补偿。受低压绕组等值阻抗的约束,此种方法滤波效果不佳。本文提出了一种220kV变电站谐波治理新方案,本方案采用变压器独立附加绕组接LC滤波器,且通过特殊设计使变压器附加绕组的等值阻抗为零。推导了传统方案和新方案的滤波原理,对比分析了新方案滤波效果的优越性。设计了一台具有零等值阻抗特征附加绕组的180MVA、220kV三相变压器,并基于Ansoft软件建立了场路耦合仿真模型进行仿真分析,最后对实验室样机进行测试分析,仿真和测试结果验证了新方案良好的滤波效果。

摘要：针对低压配电网谐波污染问题,提出了一种具有滤波功能的磁集成式10k V箱式变电站。并且为解决空心电抗器和铁心电抗器的不足之处,设计了一种适用于箱式变电站的滤波电抗器,其集成于配电变压器之中,由匝数相等的两段线圈反向串联连接而成,具有线性度好、体积小以及噪声低等优点。首先介绍了具有滤波功能的10k V箱式变电站的详细方案设计;其次分析了滤波电抗器与变压器绕组之间以及不同滤波电抗器之间的退耦技术;另外推理证明了滤波电抗器具有漏电感特性;最后对一台300k V·A的试验样机进行测试,测试结果表明集成式滤波电抗器具有良好的线性度以及低耦合度,验证了新型10k V箱式变电站良好的滤波效果。

摘要：集成滤波电抗绕组利用特殊的绕组排布设计方式,将滤波装置的空心电抗器集成于变压器绕组,目的在于精简装备个数,减小装备占地面积,在舰船供电系统、城市预装式变电站等谐波含量高,电气装备占地面积有限的场合具有广泛的应用前景。集成滤波电抗绕组作为变压器中的特殊结构绕组与其他正常供电绕组共同构成统一的绕组结构。本文给出了集成滤波电抗绕组变压器的基波电路模型与谐波电路模型,并基于多绕组变压器自感与互感的电压方程,推导各绕组基波电流与谐波电流计算公式;通过基波电流与谐波电流相加得到集成滤波电抗绕组变压器的数学模型。以某300k VA集成滤波电抗绕组舰船整流变压器样机及滤波系统为实验对象,通过对比变压器数学模型计算数据与实测数据,验证了本文数学模型的正确性。

摘要：基于三电平高压逆变器中同时应用空间矢量脉宽调制(SVPWM)和特定消谐脉宽调制(SHEPWM)的混合调制方法,即高频时采用SHEPWM,低频时采用异步SVPWM,避免了低频时SHEPWM存储量变大和SVPWM在高频时谐波特性变差大的缺点,充分发挥了二者的优点,使逆变器在整个工作范围内都可以有效抑制低次谐波,得到较好的输出波形。同时为保证切换过程中电流和电压没有跳变,提出了一种使得二者之间平滑切换的方法。最后,采用PSIM对基于SHEPWM和SVPWM的混合调制方法进行了仿真研究,并在实际NPC三电平逆变器控制平台上进行了实验,对所做的理论分析进行了验证。