一种数字控制三相逆变电路的局部振荡行为分析_雷博
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摘要随着电力系统的发展以及电力市场的开放,电能质量问题越来越引起广泛关注。
由于各种非线性负载(谐波源)应用普及,产生的谐波对电网的污染日益严重。
谐波是目前电力系统中最普遍现象,是电能质量的主要指标。
电力系统谐波是电能质量的重要参数之一,随着电力电子技术的发展,大量的非线性负载和各种整流设备被广泛的应用于各行各业,使电网谐波含量大大增加,电能质量下降。
谐波给供电众业的安全运行和经济效益带来了巨大影响。
所以,抑制谐波污染、改善供电质量成为迫切需要解决的问题。
因此,谐波及其抑制技术己成为国内外广泛关注的课题。
对电力系统谐波的治理,需要电力部门和用户共同参与。
一方面,用户需要电力部门公共电网电能质量能确保用户正常生产用电;另一方面,电力部门也要求用户的生产用电不影响公共电网的正常供电,特别是对于一些会对公必电网电能质量造成睡大影响的大型用户,从源头上进行电能质量的治理是必须的。
本文介绍了谐波的概念、检测及危害,详细介绍了谐波产生的来源于,电力系统中的谐波来自电气设备。
也就是说来自发电设备和用电设备。
同时介绍了谐波的危害,包括对电网运行和用电设备的危害,还包括对继电保护和自动装置的影响。
为了有效补偿负荷产生谐波电流,首先对谐波的成分有精确认识,因而需要实时检测负载电流中的谐波。
本文着重介绍了基于三相电路瞬时无功功率理论的谐波测量的理论。
进而研究了电力系统谐波的抑制措施,消除或抑制谐波的对策,可以有效地减小谐波对电网的影响,以消除和防止谐波的影响。
关键词:电力系统谐波;危害;p、q检测方法,;ip、iq检测方法目录摘要 (I)目录 (I)第1章绪论 (3)1.1 谐波的提出及意义 (3)1.2国内外研究状况及进展 (4)1.2.1国外研究现状 (4)1.2.2国内研究现状 (6)1.3本文主要研究的内容 (7)第2章电力系统谐波的分析 (8)2.1 谐波的基本概念 (8)2.1.1 谐波的定义 (8)2.1.2 电力系统谐波的表达式 (8)2.1.3 电力系统谐波的标准 (9)2.2 电力系统谐波的产生 (10)2.3 电力系统谐波的危害 (12)2.3.1 对电机的危害 (12)2.3.2对变压器的危害 (12)2.3.3 对线路的危害 (13)2.3.4 对电容器的影响 (13)2.3.4 对继电保护、自动装置工作的影响 (14)2.3.5 对其通信系统的影响 (14)2.4 本章小结 (14)第3章电力系统谐波的检测 (16)3.1谐波检测的几种方法比较 (16)3.2基于三相电路瞬时无功功率理论的谐波测量 (18)3.2.1 瞬时有功功率和瞬时无功功率 (18)3.2.2 瞬时有功电流和瞬时无功电流 (20)3.2.3 基于瞬时无功功率的p、q检测方法 (21)3.2.4 基于瞬时无功功率的ip、iq检测法 (22)3.2.5 检测示例 (24)3.3本章小结 (26)结论 (27)参考文献 (28)附录1 (29)附录2 (32)致谢 (337)燕山大学毕业论文评审意见表 (38)个人简介 (40)第1章绪论1.1 谐波的提出及意义“谐波”一词起源于声学。
不平衡电压条件下并网逆变器多目标协同控制崔金豹(鄂尔多斯市和效电力设计有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯017000)摘要:为提高电压不平衡条件下并网逆变器的运行性能,提出一种功率振荡与当前谐波抑制的多目标协同控制策略。
首先建立了基于无波动条件下平衡电流、有功功率、无功功率的数学模型,并将峰值限制在安全范围内。
然后,针对传统离散傅里叶算法运算复杂度高的缺点,提出一种适用于电压正负不平衡序列的简化滑动递归离散傅里叶变换(SRDFT)算法,准确、快速地分离正、负序向量分量。
实验结果表明,在电压不平衡的情况下,并网逆变器的输出电能质量可以得到显著改善,在抑制电流畸变、减小功率波动的同时,保证了系统的安全快速响应,实现了多目标协同控制。
关键词:并网逆变器;协同控制;傅里叶变换;不平衡电压中图分类号:TM464 文献标识码:A 文章编号:1000-100X(2021)05-0105-05Multi-objective Cooperative Control of Grid Connected Inverter UnderUnbalanced VoltageCUI Jin-bao(Ordors City Power Design Co. y Ltd., Ordors017000, China)A bstract: In order to improve the operation performance of grid connected inverter under unbalanced voltage, a multiobjective cooperative control strategy of power oscillation and current harmonic suppression is proposed.Firstly, the mathematical model of balancing current, active power and reactive power under the condition of no fluctuation is established, and the peak value is limited in the safe range.Then, aiming at the disadvantage of high computational complexity of traditional discrete Fourier transform algorithm, a simplified sliding recursive discrete Fourier transform (SR - DFT) algorithm is proposed to separate the positive and negative sequence vector components accurately and quickly. The experimental results show that the output power quality of the grid connected inverter can be significantly improved in the case of unbalanced voltage, which can suppress the current distortion and reduce the power fluctuation, ensure the safe and rapid response of the system,and realize the multi-objective cooperative control.Keywords : grid connected inverter ;cooperative control ;Fourier transform ;unbalanced voltageFoundation Project : Supported by National Natural Science Foundation of China (No.51277069)l引言电压源并网逆变器具有输出正弦度高,有功、无功功率大等优点,广泛应用于分布式发电、高压直流输电等电力系统或装置中||]。
电力电子学—三相逆变电路工作原理第4章直流/交流变换器01逆变器的类型和性能指标目录02电压型单相方波逆变电路工作原理03单相逆变器的单脉波脉冲宽度调制(PWM)04正弦脉冲宽度调制技术(SPWM)05三相逆变电路工作原理三相逆变电路工作原理01电压型三相逆变工作原理目录02电流型三相逆变工作原理03三相逆变器的SPWM控制01电压型三相逆变工作原理有缘学习更多+谓ygd3076考证资料或关注桃报:奉献教育(店铺)三个单相逆变器构成的三相逆变器逆变器1逆变器2逆变器3+−ABC NV dc变压器作用:⏹隔离;⏹升降压。
逆变器拓扑:⏹半桥;⏹全桥。
输出形式:⏹三相三线制;⏹三相四线制。
☐三个逆变器基波依次相差120R A RBNC星形负载R ABCRR三角形负载Q 1V dcQ 4D 1D 4AD 3D 6B Q 3Q 6D 5D 2Q 5Q 2CQ1 Q4D1D4AD3D6BQ3Q6D5D2Q5Q2CNV dc/2V dc/2oωtωtωtv Q1v Q2v Q3ωtωtv Q4v Q5v Q6ωtV dcωtv ABωtv BCωtv CAωtv ANωtv BNωtv CN2V dc/3V dc/3☐每个桥臂工作于180︒导通方式;☐各相基波依次相差120︒;☐线电压为120︒方波。
导电顺序:561→612→123→234→345→456→561Q 1Q 4D 1D 4AD 3D 6BQ 3Q 6D 5D 2Q 5Q 2CNV dc /2V dc /2o()21111sin sin 5sin 7sin11sin13571113D AN V v t t t t t t ωωωωωωπ⎛⎫=+++++ ⎪⎝⎭()231111sin sin 5sin 7sin11sin13571113D AB V v t t t t t t ωωωωωωπ⎛⎫=--+++⎪⎝⎭无3次倍频谐波,只含5、7、11、13等高阶低次谐波,n 次谐波幅值为基波幅值的1/n 。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811441047.6(22)申请日 2018.11.29(71)申请人 南京南瑞继保电气有限公司地址 211102 江苏省南京市江宁区苏源大道69号申请人 南京南瑞继保工程技术有限公司 国网新疆电力有限公司(72)发明人 杨利民 王新宝 俞秋阳 刘子俊 陈玉林 白杨 (51)Int.Cl.G01R 23/16(2006.01)(54)发明名称一种结合PRONY与FFT算法的次同步振荡分析方法(57)摘要本发明公开一种结合PRONY与FFT算法的次同步振荡分析方法,包括如下步骤:(1)从次同步振荡监测主站获取暂态录波数据,根据三相瞬时电压与瞬时电流计算出监测设备的瞬时功率;(2)使用PRONY算法对瞬时功率数据进行振荡模式分析,定位出振荡的起止时间,得到的次同步振荡特征;(3)根据步骤(2)中定位出振荡的起止时间,对此段时间内的瞬时电流进行FFT,精确计算出次同步振荡时简谐波电流的频率、幅值、分量等信息;(4)将分析结果进行综合统计,生成事件简报,并将结果展示。
此种方法可用于对大量暂态录波数据进行次同步振荡分析,提高了次同步振荡自动分析的效率,实现了次同步振荡的快速、准确辨识。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 111239489 A 2020.06.05C N 111239489A1.一种结合PRONY与FFT算法的次同步振荡分析方法,其特征在于,包含如下步骤:步骤(1)、从次同步振荡监测主站获取暂态录波数据,根据三相瞬时电压与瞬时电流计算出监测设备的瞬时功率;步骤(2)、使用PRONY算法对瞬时功率数据进行振荡模式分析,定位出振荡的起止时间,得到次同步振荡特征;步骤(3)、根据步骤(2)中定位出的振荡起止时间,对此段时间内的瞬时电流进行FFT,精确计算出次同步振荡时简谐波电流的频率、幅值、分量信息。
基于三电平三相逆变器的调制策略研究近年来,随着电力电子技术的快速发展,三电平三相逆变器逐渐成为工业领域中常用的电力转换设备之一。
为了提高逆变器的性能和效率,调制策略的研究变得尤为重要。
在三电平三相逆变器中,调制策略是指如何控制逆变器的开关管,以产生期望的输出电压波形。
常用的调制策略包括脉宽调制(PWM)和多重载波调制(MPWM)等。
其中,PWM调制是最常用的一种策略,它通过调整开关管的占空比,使输出电压近似于期望的正弦波形。
而MPWM调制则是在PWM调制的基础上引入多重载波,以进一步改善逆变器的输出性能。
为了研究基于三电平三相逆变器的调制策略,首先需要建立逆变器的数学模型。
逆变器的数学模型可以描述逆变器的动态特性和输出特性,为调制策略的研究提供基础。
其次,需要选择合适的调制策略进行实验验证。
通过实验可以得到逆变器的输出波形和频谱特性,评估不同调制策略的性能。
最后,可以根据实验结果进行调制策略的优化和改进。
在调制策略研究中,需要考虑多个因素。
首先是输出电压的畸变率和谐波含量,这直接影响逆变器的输出质量。
其次是逆变器的效率和功率损耗,这关系到逆变器的能量利用率。
此外,还需要考虑调制策略的计算复杂度和实时性,以及其对逆变器控制电路的要求。
基于三电平三相逆变器的调制策略研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
通过研究不同调制策略,可以优化逆变器的性能,提高其在电力转换和控制领域中的应用效果。
此外,逆变器的调制策略研究还可以为其他电力电子设备的设计和控制提供借鉴和参考。
综上所述,基于三电平三相逆变器的调制策略研究是一个重要的研究领域。
通过研究逆变器的数学模型、选择合适的调制策略,并进行实验验证和优化改进,可以提高逆变器的性能和效率,推动电力电子技术的发展。
这将对电力系统的稳定运行和能源的可持续利用产生积极的影响。
振荡波测试技术在中压电力电缆局部放电检测中的应用刘岩;林洲游;胡伟【摘要】对比了各种中压电力电缆局部放电检测技术的优缺点,从测试原理、定位技术两方面论述了振荡波测试技术在中压电力电缆局部放电测试中应用的可行性.最后,结合现场测试实例验证了其在中压电力电缆局部放电检测中有效性.【期刊名称】《浙江电力》【年(卷),期】2011(030)011【总页数】4页(P6-8,23)【关键词】中压;电力电缆;局部放电;振荡波【作者】刘岩;林洲游;胡伟【作者单位】浙江省电力试验研究院,杭州,310014;温州电力局,浙江,温州,325000;杭州市电力局,杭州,310009【正文语种】中文【中图分类】TM2470 引言近年来,交联聚乙烯(简称XLPE)电力电缆由于绝缘性能好、易于制造、安装方便、敷设便捷等优点,在城市电网中压电缆系统中(指35 kV及以下电压等级)得到广泛使用。
一直以来,中压电缆测试手段比较单一,而电缆往往会由于生产工艺、原材料、运输、安装等环节存在纰漏,导致在绝缘介质与半导电屏蔽层之间存在间隙、半导电体向绝缘层突出等缺陷,进而产生局部放电。
由于挤塑型绝缘材料耐放电性较差,在局部放电的长期作用下,绝缘材料不断老化最终导致绝缘击穿,造成重大事故[1]。
因此,对于电缆内部局部放电水平进行检测,可有效掌握电缆内部绝缘状况,已引起电缆检测人员的重视。
1 中压电缆局部放电测试技术介绍以测试电压类型分类,中压电缆局部放电测试技术主要包括工频局放测试、变频局放测试、0.1 Hz超低频局放测试、振荡波测试等测试技术。
在工频条件下,测试困难在于对长距离电缆进行充电测试需要较大的电源,测试系统包含多个设备,如发电机或工频电源、高压变压器、控制仪器、局部放电探测装置和故障定位仪器、耦合电容和高压连接电缆等。
同时运输这些设备需要大型运输车辆,大大增加了测试费用和难度[2]。
虽然通过改变试验系统频率,对试验电源的要求有所降低,但仍存在设备数量多,不同线路所需配置不一致等问题。
大容量400Hz中频逆变器拓扑和数字控制技术研究一、本文概述本文主要针对大容量400Hz中频逆变器展开深入研究,旨在探索其拓扑结构和数字控制技术。
对现有的大容量中频逆变器拓扑结构进行了系统的梳理和分析,对比了各种拓扑结构的优缺点,并指出了现有研究中存在的不足。
在此基础上,本文提出了一种新型的400Hz中频逆变器拓扑结构,并对其进行了详细的理论分析和仿真验证。
在数字控制技术方面,本文首先介绍了中频逆变器数字控制技术的发展现状,然后针对所提出的新型拓扑结构,设计了一套基于DSP 的数字控制系统。
本文详细阐述了该控制系统的设计原理、控制策略以及实现方法,并通过仿真实验验证了其有效性和优越性。
本文的研究成果不仅为我国大容量400Hz中频逆变器的研究和应用提供了新的思路,而且对于提高中频逆变器的性能、降低其成本具有重要的理论意义和实用价值。
二、 400中频逆变器基础理论中频逆变器作为一种关键的电能转换设备,特别是在航空航天、军事电子、医疗设备以及工业加热等领域中,因其能够产生高稳定性的400Hz交流电源而备受青睐。
本节将系统阐述400Hz中频逆变器的基础理论,包括其工作原理、主要拓扑结构及关键性能指标。
400Hz中频逆变器的基本功能是将直流电能高效地转换为频率为400Hz的交流电能。
这一过程通常涉及以下几个步骤:整流与滤波:逆变器的输入端首先接收来自外部电源(如电池组、发电机或电网经过整流后的直流电),并通过平滑滤波电路(如电容滤波器)消除直流电压中的纹波,得到稳定的直流母线电压。
脉宽调制(PWM):逆变器的核心部分是功率开关器件(如绝缘栅双极晶体管IGBT或场效应晶体管MOSFET)组成的桥式电路。
通过控制这些开关器件的开通与关断,实现对直流母线电压的斩波,并利用适当的脉宽调制策略(如正弦波脉宽调制SPWM、空间矢量脉宽调制SVPWM等),在逆变器输出端合成近似正弦波形的400Hz交流电。
LC滤波与输出:逆变器输出端通常配备LC滤波器,由电感和电容构成,用于进一步改善输出波形质量,减少谐波含量,确保输出电流和电压的总谐波失真(THD)满足应用要求。