电力系统谐波抑制中的谐波放大研究

电力系统谐波抑制中的谐波放大研究

一、电力系统谐波抑制中谐波放大问题的研究(论文文献综述)

陈洋宇[1](2021)在《基于实测数据的配电网谐波问题分析》文中研究表明

郭磊轩[2](2021)在《T型三电平电能质量综合治理装置研制》文中研究指明加快5G网络、大数据中心、新能源充电桩等新型基础设施建设是我国的重要战略目标,除此之外,光伏、风电等新能源发电在电网中渗透率逐步提高,且电力电子装置在电力系统中的所占比例越来越大,因此用电设备对电能质量的敏感程度提高,电能质量问题的危害日益严峻。电能质量综合治理装置可以用于补偿非线性负载及不平衡负载等导致的谐波电流、无功电流及不平衡电流,而T型三电平拓扑具有耐压性能高、开关管损耗低、输出纹波小等优点,因此,T型三电平电能质量综合治理装置具有实际应用价值。本文以T型三电平电能质量综合治理装置为研究对象,主要研究内容为:(1)阐述了电能质量问题的治理现状,归纳总结国内外电能质量治理的相关标准,并在此基础上对电能质量治理装置进行了产品调研,以便于确定本课题的研究重点与难点。(2)归纳总结了电能质量综合治理装置的输出滤波器的功能需求,从数学模型、传递函数和Bode图的角度详细对比L型、LCL型、LLCL型、LCL-LC型滤波器的特性,推导出LCL-LC型滤波器具有高频衰减快速和开关频率处陷波的特性;建立LCL-LC型滤波器的数学模型,针对其存在的谐振峰的特性,介绍了各种无源阻尼类型;详细分析了用于电能质量治理装置的LCL-LC型滤波器的特殊需求,并针对此需求提出了双直角坐标系下基于图形分析法的滤波器参数设计,分析了总电感量、电感比值、总电容量、电容比值等各个参数对滤波器外特定的影响,并根据样机性能需求进行了LCL-LC型滤波器的参数设计。(3)介绍了三电平的SVPWM调制具体过程,在此基础上从理论上分析T型三电平拓扑的中点电位不平衡的抑制措施;阐述了T型三电平拓扑的换流过程,分析了各个状态下电容电压与逆变器侧输出值,并在此基础上分析了T型三电平拓扑的优势以及固有的中点电位平衡问题的产生机理;选用基于时间因子分配法的中点电位平衡控制策略,并在Matlab/Simulink中进行了仿真验证。(4)建立T型三电平电能质量综合治理装置的数学模型,在此基础上,对谐波电流、无功电流和不平衡负载条件下电流补偿的三种控制目标进行针对性分析;采用基于αβ静止坐标系下谐波电流的抑制策略,采用VPI控制器对不平衡负载条件下电流补偿;针对补偿装置实时性要求高的原则,对控制器的参数设计、z域内离散化以及控制系统的延时性进行了研究并在Matlab/Simulink中进行了仿真验证。(5)阐述了硬件电路整体架构设计思路,包括控制电路设计、功率板电路与滤波板电路中PCB层叠设计与电路图设计。从工业装置角度介绍了LCL-LC型滤波器中电感设计、基于IPOSIM软件的开关器件选型、散热器设计以及整体装置硬件架构设计。最后,在Matlab/Simlulink仿真平台和本文搭建的实验平台上对谐波补偿、无功补偿及不平衡补偿等试验进行了仿真和实验,对装置的功能和控制策略的有效性进行了验证。

邵振国,许昊铂,肖颂勇,吴国昌,张逸[3](2021)在《新能源电网中的谐波问题》文中研究说明谐波源与新能源电网之间的谐波交互作用对电力系统的可靠运行和新能源的消纳存在潜在的威胁。建立谐波源模型和分析谐波交互影响是抑制谐波振荡、提高电网稳定性和电能质量的技术基础。以建模方法原理和谐波交互影响机理为立足点,对新能源电网中的谐波分析与抑制问题进行综述。首先,按照建模方法的不同原理将谐波源建模分为两大类:机理建模和数据驱动建模,并逐一详细介绍不同方法的基本原理、优缺点和适用范围。随后,对新能源电网中的谐波交互影响分析和抑制方法进行讨论。最后,指出谐波分析与抑制技术在今后研究中亟待解决的问题及研究方向。

董雁楠[4](2020)在《含虚拟同步技术的微电网运行优化控制策略研究》文中研究指明随着科学技术的进步与可持续发展政策的要求,大量分布式新能源发电以微电网的形式接入电网中。该类基于电力电子接口的分布式电源不具备阻尼与惯性,这些电源的高比例引入会加剧对其所在微电网运行的不利影响。最近,被广泛提及的虚拟同步机(Virtual Synchronous Generator,VSG),是一类能够使分布式电源网侧出口逆变器的输出具有同步电机相似特性的技术,将其运用在逆变器控制中可改善微电网的运行。此外,在孤岛运行模式下微电网的频率与电压会出现波动,分布式电源逆变器的调制作用与非线性负荷的存在,更加重了对微电网的电压谐波污染,影响用户的电能质量。因此,设计有效的控制策略以改善微电网运行过程中的频率与谐波等问题对微电网的稳定运行有重要意义。综上所述,本文深入研究微电网控制运行稳定性、VSG控制策略稳定性、频率无差调节控制及谐波检测治理等关键技术问题,完成含虚拟同步技术的微电网运行优化控制策略研究。论文的主要研究内容与成果如下:(1)阐述了微电网发展背景及研究进展,在此基础上建立了三相电力电子逆变器模型与微电网分布式电源模型,设计交流微电网网架结构,并对其运行模式切换时的电压、频率的变化及电压谐波等问题开展了仿真验证。(2)针对微电网运行时分布式电源网侧电力电子接口逆变器输出缺乏惯性及无法实现频率无差调节等问题,提出使用VSG控制策略,并分析阻尼系数与转动惯量变化对其输出频率的影响。并研究同步电机一次二次调频原理,通过改进VSG控制策略中的有功-频率控制环,提出基于VSG的无差调频控制策略,能够达到对频率进行无差调节的效果。(3)针对微电网运行时非线性负荷与电力电子设备产生的谐波污染问题,提出改进二阶广义积分(Second Order Generalized Integrator,SOGI)的谐波分频检测方法以达到对微电网谐波电压的分频提取效果,由于SOGI的特性,此方法能有效过滤微电网孤岛运行时放大的高次谐波,同时也能克服单线电压偏低与负荷扰动对谐波检测的干扰。并在此基础上采用分频抑制,有效抑制孤岛微电网中的5、7次电压谐波。

陶海东[5](2020)在《高铁车网耦合系统谐波不稳定机理及抑制方法》文中研究说明高速铁路牵引供电系统常因谐波不稳定问题导致网压畸变、容性设备爆炸,动车组控制系统失稳、牵引闭锁、趴窝停运等事故,严重扰乱铁路运输秩序甚至危及安全,而目前谐波不稳定问题的产生机理尚不明确。从不稳定的电压、电流波形中包含的频率分量来区分,谐波不稳定问题主要可分为三类:(1)与电网基频耦合的谐波不稳定问题(包含fx和2f0-fx的频率分量,fx是扰动频率,f0是电网基频);(2)无频率耦合的谐波不稳定问题(包含fx的频率分量);(3)与采样频率耦合的谐波不稳定问题(包含fx和kfsa±fx的频率分量,fsa是采样频率)。从不稳定发生的频段上看,问题(1)主要发生在几赫兹至十几赫兹的低频域,问题(2)主要发生在100 Hz至1/2开关频率的中频域,问题(3)主要发生在高于1/2开关频率后的高频域。因此,车网耦合系统中的谐波不稳定问题包含了一系列小信号不稳定现象,在宽频域范围内均可能发生。如何建立车网耦合系统在宽频域(尤其是在超过1/2开关频率后的高频域)的阻抗模型,如何评估和抑制发生在不同频域内的谐波不稳定问题是需要重点关注的内容。为此,本文围绕高铁牵引供电系统的谐波不稳定问题开展理论研究,以揭示和消除动车组四象限变流器控制系统与牵引供电网交互作用产生的宽频带谐波不稳定问题为总体目标,通过分析高铁牵引供电系统谐波不稳定问题的发生规律、产生机理与稳定判据,从而提出行之有效抑制方案。论文主要工作可归纳为:(1)建立了车网耦合系统小信号平均模型。对于牵引供电网,考虑外部电网、牵引变电所、接触网等组件,建立了牵引供电网的简化参数模型和详细参数模型。对于动车组,考虑电压环、电流环、锁相环、PWM等模块,建立了dq坐标系(旋转坐标系)和αβ坐标系(静止坐标系)下动车组输入阻抗的小信号平均模型,并通过频率扫描法验证了车网耦合系统小信号平均模型的正确性,为定量分析低频、中频域下的谐波不稳定问题提供了理论手段。(2)建立了车网耦合系统多频率平均模型。随着频率的增加,控制环对动车组输入阻抗特性的影响会逐渐减弱,而A/D采样和PWM调制过程产生的边带谐波分量的影响会逐渐增强,准确评估采样边带谐波分量的影响是提升数学模型在高频域精度的关键。因此,本文考虑将数学模型的有效频率上限扩展至采样频率,建立了2阶和4阶的多频率平均模型来分别评估采样边带谐波分量和PWM边带谐波分量的影响,并通过频率扫描法来验证车网系统多频率平均模型的正确性,为定量分析高频域下的谐波不稳定问题提供了理论手段。(3)揭示了谐波不稳定诱发机理与影响因素。当牵引网输出阻抗和动车组输入阻抗的交互点落入动车组输入阻抗的负阻尼区域时,车网耦合系统有发生谐波不稳定的风险,准确评估动车组输入阻抗的负阻尼特性是谐波不稳定分析的关键。基于所建立的车网耦合系统小信号平均模型和多频率平均模型,推导动车组输入阻抗分别在低频、中频和高频域下负阻尼特性的解析表达式,进而可根据动车组输入阻抗的负阻尼表达式直观地找出控制参数对谐波不稳定的影响规律,揭示宽频带的谐波不稳定诱发机理,仿真和实验结果验证了理论分析。(4)提出了基于虚拟阻抗控制的谐波不稳定抑制方法。谐波不稳定是由于动车组输入阻抗的负阻尼特性引起,因此抑制谐波不稳定的关键在于减小动车组输入阻抗的负阻尼区域。基于动车组输入阻抗的负阻尼解析表达式,设计了基于电压前馈变量和基于电流反馈变量的虚拟阻抗控制策略,可用于减小低频、中频和高频域下动车组输入阻抗的负阻尼区域。此外为了减小控制器的时间延时特性对高频域虚拟阻抗控制效果的影响,设计了一个与虚拟阻抗控制器串联的时间延时补偿环节,能有效提升虚拟阻抗控制器在高频域的控制效果。仿真和实验结果验证了所提虚拟阻抗控制策略能够有效抑制宽频带的谐波不稳定问题,为消除车网耦合系统的谐波不稳定问题提供了解决方案。

张家梁[6](2020)在《抽油机井谐波能耗预判与抑制方法反证研究》文中进行了进一步梳理本文分析了油田电网抽油机井的各次谐波含量对有功功率的影响,为符合实际工况,采用傅立叶分析方法对原有的电气参数计算公式进行修正:在结合传统测量电参数方法的基础上,对各次谐波功率进行傅立叶分析,准确分析和计算各次谐波的无功功率分量,为谐波能耗的精细描述提供理论支撑。在计算谐波能耗时,需考虑集肤效应、邻近效应和钢带保护等影响,采用修正系数法对线路的谐波能耗模型进行修正,得到各次谐波在考虑上述三种效应时的修正参数。以实测谐波电流含量为参照对象,分别与修正前后能耗模型的谐波电流做误差对比,从而验证了修正后谐波能耗计算模型的精确度,进而实现了对油田电网抽油机井的谐波能耗的描述。通过计算抽油机井电网谐波的能耗,能够较为直观的表示单井谐波能耗在油田电网中的比重,而谐波含量的确定以及谐波治理技术都是保障油田电网系统稳定和降低能耗的必要条件,因此对谐波能耗的分析描述以及抑制谐波并降低其能耗显得尤为重要。引入支持向量机算法,通过对谐波能耗的分析预判,在有限数据的前提下,可以相对准确的预判单井谐波能耗,对油田企业生产规划提供有效依据。针对一般的油田抽油机井谐波类型和抑制现状,分析了有源滤波装置和无源滤波装置的抑制效果,在此基础上,改进了一种基于抽油机井的混合型滤波装置,作为抽油机井电网可推广的谐波抑制措施。

王世伟[7](2020)在《宽频域谐波在多端口网络中的劣化机理与治理方法》文中进行了进一步梳理电力电子技术的快速进步促使电力系统朝智能化的方向迈进,进而涌现出了大批诸如电动汽车等新型用电负荷以及新能源发电等新型发电技术,电网中的谐波随之具有间歇性与不确定性,其频带逐渐向高频率延伸,呈现出宽频域的趋势。在长距离输电中,输电线路的对地电容不容忽略,导致线路在较高频率处会发生谐振,因此当电网中含有满足谐振条件的谐波时,会在输电线路的谐振作用下发生谐波放大,导致系统保护误动、器件烧毁等现象。本文针对电网中存在的宽频域谐波谐振现象,利用电力系统中各元件的谐波域模型建立了多端口网络的谐波模型,通过对谐波在多端口网络中传播规律的分析,提出了适用于多端口网络中谐波谐振的抑制策略。本文内容主要分为四个部分。第一部分介绍了电力系统中输电线路、变压器等常见元件的谐波模型,同时总结了电流型变流器与电压型变流器的诺顿等效模型,在电力系统二端口网络模型的基础上,推导了电力系统的多端口模型。第二部分利用奇异值分解理论对电力系统多端口网络进行了研究,分析了宽频域谐波在其中的传播规律,同时分析了各个节点对其他节点的影响以及各节点的受影响程度。结合前一部分的内容在实际工程问题层面进行了分析计算,并且提出了一种简化的分析方法。第三部分就现有的滤波技术分别介绍了注入型有源滤波器与虚拟阻抗型有源滤波器各自的优缺点,提出了适用于宽频域谐波谐振背景的谐波抑制措施,同时利用模态分析的方法对多端口网络的谐波模型进行分析研究,提出了基于影响因子的谐波治理点选择方案,最后通过仿真验证了在不同节点处治理方案效果的差别。第四部分介绍了有源滤波器中数字低通滤波器的设计,同时借助RT-LAB平台,通过半实物仿真的方式验证了虚拟阻抗型有源滤波器在远离谐波源、网络中有多个谐波源时具有一定的谐波治理效果。

李朝阳[8](2020)在《电力系统谐波谐振概率评估方法研究》文中研究指明近年来随着(电力)电子和信息技术的快速发展,新能源系统和(电力)电子设备的大量接入已经显着改变了电力系统谐波问题的性质。它们的随机性和分布式特性以及电力系统规模的不断扩大对系统谐波传输和谐振分析方法提出了新的要求。亟需在已有的谐波传输及谐振分析方法的基础上,提出新的方法来解决现有分析方法存在的计算复杂、只能得到定性分析结果以及未考虑系统不确定性的不足。为此,本文围绕电力系统的谐波传输及谐振分析方法开展理论研究,着重解决谐波谐振分析的模态快速计算、影响区域及严重度的量化评估以及概率评估等一系列理论问题。论文的主要工作可归纳为:(1)对比分析了现有的谐波谐振分析方法,总结了各方法的特点和局限性,并指出了谐波谐振分析需要进一步解决的问题。(2)研究了基于改进幂迭代的电力系统谐波谐振模态快速计算方法。针对传统谐振模态分析方法基于特征值分解计算,计算空间和时间复杂度较高的问题,本文采用幂迭代方法求解系统节点阻抗矩阵最大特征值,并对其进行改进。根据谐振模态分析方法的频率扫描过程特点,提出了新的幂迭代初始向量选择方法;根据电力系统谐波谐振关键模态曲线的“峰”“谷”交替特征,提出了新的迭代终止判据;在测试中发现,当采用较大频率间隔作为计算步长时,依然能够较准确地确定出谐振频率,据此提出了“两步长”分析方法:先采用较大的步长进行分析,找出大致的谐振频率,然后在这些大致的谐振频率附近再采用更小的步长进行更细致的分析。这样可进一步提高系统谐波谐振模态分析的速度。该方法分别在IEEE 14母线系统及IEEE 30母线系统上测试,结果显示该方法可将求解速度提升90%以上,且对于节点规模越大的系统,计算速度提升效果越明显。(3)研究了谐波谐振的量化评估方法。针对谐振模态分析方法的局限性,区分了谐波源母线上和非谐波源母线上的谐振,即局部谐振和非局部谐振,并给出了具体的定义;基于谐波电气距离推导发现了一组可用于量化分析谐波传输及谐振放大的指标。运用局部灵敏度分析方法揭示元件参数灵敏度正负方向,并对三类灵敏度参数进行了区分和定义,进一步采用全局灵敏度分析方法对系统不确定性参数进行准确的灵敏度参数排序。与现有的谐波谐振分析方法相比,所提方法的主要优点是能够量化谐波谐振放大的影响区域及对应的严重程度,同时可以进行更多类型的灵敏度分析。(4)研究了考虑电力系统不确定性的谐波谐振模态概率评估方法。对电力系统中存在的不确定性进行建模,结合谐振模态分析方法体系和Monto Carlo仿真方法建立了谐波谐振模态概率评估方法:给出了系统级谐振频率带和模态阻抗的概率表达式,以及母线级和元件级的灵敏度信息,为深入研究不确定性电力系统谐波谐振的随机行为提供了理论依据。讨论了该方法的潜在应用并给出了基于灵敏参数调整的概率谐振频率带转移方法的一个应用实例。此外,将改进的幂迭代方法嵌入到Monto Carlo仿真过程中,有效降低了Monto Carlo仿真计算空间复杂度和时间复杂度。(5)进一步研究了考虑电力系统不确定性的谐波传输及谐振放大严重度概率评估方法,以揭示电力系统中谐波传输及谐振放大的随机性。在提出的谐波谐振量化评估方法的基础上,进一步将电力系统不确定性划分为随机不确定性和认知不确定性两类,分别用于研究电力系统谐波传输及谐振放大的瞬时随机性和认知随机性。比较分析了不同负荷模型下谐波传输和放大的不确定性,揭示了系统谐波响应对负荷建模方法的高灵敏度。本文进行了广泛的分析和仿真研究以说明和验证上述方法。结果证实,相较于已有方法,这些方法对于分析电力系统谐波传输及谐振放大问题优势明显。本文研究切实促进了谐波谐振分析的快速计算、从定性分析到量化分析、从确定性分析到概率分析的进步。

纵祎祺[9](2020)在《基于ETAP的电力系统谐波传递与放大问题分析》文中研究指明电力作为支撑一切行业的基础,其重要性不言而喻。优质的电能应是频率恒定电压标准的正弦波形,由于现代化设备的大规模应用,导致大量的谐波注入电网。而电力网络是由各电压等级连接所形成的统一整体,谐波会通过电力元件在系统中广泛传递,甚至在传递的过程中产生谐波的放大现象,严重降低了电网的电能质量。因此探究谐波在电力网络中的传递规律以及谐波放大现象的产生原因,对于解决电能质量问题有着重要意义。本文建立了电力网络主要元件的谐波传递模型,通过谐波传递系数来定性定量的分析谐波在网络中的传递通性以及放大原因,并采用ETAP软件搭建网络元件模型和实际配电网络模型做进一步的分析验证。首先考虑了在相同电压等级间的谐波传递以及放大现象,相同电压等级间的谐波传递主要通过输电线路,包括架空线路与电缆线路,根据架空线路的分布参数模型和电缆线路的集中参数模型,理论推导出输电线路的谐波电压和谐波电流传递系数,分析不同谐波次数、线路长度以及末端负载类型对于输电线路谐波传递系数的影响。之后对不同电压等级间的谐波传递与放大现象进行分析,考虑了变压器的谐波传递模型、不同谐波次数、负载大小以及变压器接线方式对于变压器谐波传递系数的影响。并根据实际的配电网络结构搭建等效阻抗参数模型以及ETAP仿真模型,针对谐波电流在不同电压等级电网的传递特性进行理论分析与仿真验证,考虑了负荷侧母线带空载线路时由于并联谐振导致的谐波电流放大现象,以及影响谐波电流放大的主要因素。并进一步探究谐波电压在电网中的传递规律,考虑了负荷的功率因数、电压损耗系数对不同次数谐波电压传递系数的影响,考虑了无功补偿装置与系统发生串联谐振时的谐波电压放大现象,理论分析了补偿装置容抗值、系统阻抗值以及负荷参数对谐波电压放大倍数的影响,并通过仿真模型的建立来分析背景谐波电压放大现象。最后,本文针对配电网络中实际发生的谐波电压放大案例,通过电能质量的测试结果对实例进行理论分析计算,并根据实际网络参数建模仿真,探究导致谐波电压放大的原因,并提出有效的谐波抑制方案。该论文有图85幅,表18个,参考文献91篇。

杨帆[10](2020)在《长距离传输线路上有源滤波器谐波抑制策略研究》文中研究表明近年来,随着分布式电源的发展,各种各样的电力电子设备接入电力系统,同时也向电网中注入大量的谐波,继而造成电网中电能质量下降。并且在经过长距离传输线路时,从高电压等级电网渗透到低电压等级电网的谐波会由于传输线路分布参数的影响而引起严重的振荡放大,加剧谐波污染,威胁电力设备安全。本文基于均匀传输线理论的分布参数模型和集总参数模型,对线路上背景谐波电压电流增殖放大现象进行了研究。探究配电网中负荷对谐波在传输线路上传播特性的影响,发现在辐射型传输线路上,当系统空载或轻载时谐波电压电流更倾向于发生谐振,导致谐波电压电流增殖,而当负荷较重时,谐波电压及电流的谐振现象会在一定程度上得到抑制。并且本文还深入分析了谐波对继电保护装置的影响,通过理论分析和仿真建模探究了高水平谐波含量工作环境下,传输线路上继电保护装置的动作情况,验证了当系统中谐波含量较高,即一般谐波畸变率(THD)高于20%时,线路保护装置因误动或保护失灵,不能及时切除故障,危害电网的安全。为了解决上述问题,本文依据谐波传播特性规律提出了一种基于谐波电压电流分频调节的有源电力滤波器谐波抑制策略方案。通过在9km,60km辐射型配电网及IEEE 30节点和IEEE 33节点配电网络上的理论和仿真分析,成功实现了系统中谐波电压和谐波电流的抑制,保证了继电保护系统能够及时有效的切除系统故障,验证了该谐波抑制策略的有效性。并且本文还将所提出的谐波抑制方案与传统的阻性有源滤波器R-APF谐波抑制策略比较,说明了本文方案在谐波抑制上表现出的优越性。最后,本文建立基于集总参数的π型电路级联而成的9km单相电缆模型,并理论分析该模型用于实验验证的可行性。搭建基于DSP TMS320F28335控制的单相有源滤波器平台,实验验证了本文所提谐波抑制策略的有效性。

二、电力系统谐波抑制中谐波放大问题的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、电力系统谐波抑制中谐波放大问题的研究(论文提纲范文)

(2)T型三电平电能质量综合治理装置研制(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 电能质量问题
        1.1.2 电能质量治理措施
    1.2 电能质量治理相关标准
    1.3 电能质量治理装置产品调研
    1.4 本文主要内容
第2章 T型三电平电能质量综合治理装置滤波器设计
    2.1 LCL-LC滤波器拓扑发展
    2.2 输出滤波器设计
        2.2.1 LCL-LC型滤波器的LCL等效模型
        2.2.2 LCL-LC滤波器各参数约束条件
        2.2.3 LCL-LC滤波器的设计实例
    2.3 LCL-LC滤波器无源阻尼分析
    2.4 小结
第3章 T型三电平电能质量综合治理装置主电路分析
    3.1 T型三电平拓扑工作原理
    3.2 三电平SVPWM调制
    3.3 中点电位不平衡抑制策略
        3.3.1 中点电位不平衡原因及危害
        3.3.2 中点电位不平衡抑制方法
    3.4 仿真验证
    3.5 小结
第4章 T型三电平电能质量综合治理装置控制策略
    4.1 装置数学模型推导
    4.2 装置控制策略分析
        4.2.1 直流侧电容母线电压控制
        4.2.2 不平衡电流补偿策略
        4.2.3 谐波电流补偿策略
        4.2.4 VPI控制器的参数设计
        4.2.5 整体控制策略
    4.3 仿真结果
    4.4 小结
第5章 装置搭建与实验
    5.1 硬件电路设计
        5.1.1 控制电路设计
        5.1.2 开关器件选型
        5.1.3 驱动电路设计
        5.1.4 散热器设计
        5.1.5 滤波器电感设计
        5.1.6 直流侧母线电压设计
        5.1.7 直流侧电容设计
        5.1.8 电路板PCB层叠设计
        5.1.9 装置整体结构
    5.2 控制系统设计
        5.2.1 装置延时特性分析
        5.2.2 控制系统整体架构
    5.3 实验验证
        5.3.1 硬件A/D采样测试
        5.3.2 软件A/D采样测试
        5.3.3 SVPWM发波测试
        5.3.4 直流母线电压测试
        5.3.5 谐波补偿实验
        5.3.6 不平衡条件下谐波补偿实验
        5.3.7 不平衡条件综合补偿实验
        5.3.8 切载实验
        5.3.9 不同开关频率下补偿实验对比
        5.3.10 T型三电平中点电位不平衡抑制实验
    5.4 小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
附录A:全文符号及术语
附录B:三相RC不可控整流负载
附录C:不同开关频率(5kHz~20kHz)实验波形
在校期间的研究成果
致谢

(4)含虚拟同步技术的微电网运行优化控制策略研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景和意义
    1.2 课题的研究现状
        1.2.1 微电网研究的发展现状
        1.2.2 微电网控制方法研究现状
        1.2.3 微电网频率与谐波改善方法研究现状
    1.3 课题的主要工作
第2章 微电网建模仿真分析
    2.1 微电网系统结构及控制方法研究
        2.1.1 微电网结构与运行方式
        2.1.2 三相电力电子逆变器建模与调制方法研究
        2.1.3 微电网下垂控制策略原理
    2.2 微电网分布式电源建模
        2.2.1 风力发电系统建模
        2.2.2 光伏发电系统建模
        2.2.3 超级电容储能系统建模
    2.3 微电网仿真分析
    2.4 本章小结
第3章 基于虚拟同步技术的微电网无差调频控制策略研究
    3.1 虚拟同步机控制策略原理
        3.1.1 同步电机原理及调频方法
        3.1.2 虚拟同步机控制策略研究
    3.2 虚拟同步机控制策略底层控制器设计
        3.2.1 功率计算模块设计
        3.2.2 电压电流双环控制设计
        3.2.3 虚拟阻抗设计
    3.3 改进有功-频率控制环的VSG控制策略
    3.4 仿真分析
        3.4.1 VSG策略仿真分析
        3.4.2 基于VSG的微电网无差调频控制策略仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 基于虚拟同步技术的微电网谐波抑制控制策略研究
    4.1 微电网中的谐波特性分析
    4.2 改进电压谐波检测方法研究
        4.2.1 基于改进瞬时无功理论的谐波检测方法
        4.2.2 改进二阶广义积分器的谐波检测方法研究
    4.3 微电网谐波分频抑制策略设计
        4.3.1 电压分频抑制原理
        4.3.2 电压谐波分频抑制控制策略设计
    4.4 仿真分析
    4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(5)高铁车网耦合系统谐波不稳定机理及抑制方法(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 电力电子化电力系统谐波不稳定研究现状
        1.2.2 高铁牵引供电系统谐波不稳定研究现状
        1.2.3 谐波不稳定抑制方法研究现状
    1.3 研究对象和研究内容
        1.3.1 研究对象
        1.3.2 主要研究内容
    1.4 论文章节安排
第2章 高铁车网耦合系统小信号平均建模
    2.1 引言
    2.2 牵引网频域阻抗建模
        2.2.1 牵引网阻抗的等效建模方法
        2.2.2 牵引网阻抗的详细建模方法
    2.3 动车组控制系统的小信号平均建模
        2.3.1 dq控制型动车组的等效拓扑结构
        2.3.2 dq坐标系下动车组的小信号平均建模
        2.3.3 αβ坐标系下动车组的小信号平均建模
    2.4 基于频率扫描法的车网阻抗模型验证
    2.5 本章小结
第3章 高铁车网耦合系统多频率平均建模
    3.1 引言
    3.2 瞬态电流控制型动车组的等效拓扑结构
    3.3 动车组控制系统的多频率平均模型
        3.3.1 动车组控制系统的多频率特性分析
        3.3.2 PWM模块的多频率建模
        3.3.3 动车组输入导纳的多频率建模
        3.3.4 非线性PWM边带谐波分量对动车组多频率平均模型的影响
    3.4 动车组多频率平均模型验证
        3.4.1 开环PWM模型验证
        3.4.2 动车组输入导纳多频率平均模型验证
    3.5 本章小结
第4章 谐波不稳定诱发机理及影响因素分析
    4.1 引言
    4.2 谐波不稳定现场测试分析
    4.3 谐波不稳定诱因及判定方法
        4.3.1 基于广义Nyquist判据的谐波不稳定判定方法
        4.3.2 谐波不稳定诱因
    4.4 与电网基频耦合的谐波不稳定机理及影响因素
    4.5 无频率耦合的谐波不稳定机理及影响因素
    4.6 与采样频率耦合的谐波不稳定机理及影响因素
    4.7 本章小结
第5章 基于虚拟阻抗控制的谐波不稳定抑制方法
    5.1 引言
    5.2 与电网基频耦合的谐波不稳定抑制方法
    5.3 无频率耦合的谐波不稳定抑制方法
    5.4 与采样频率耦合的谐波不稳定抑制方法
    5.5 统一的谐波不稳定抑制方法
    5.6 本章小结和建议
        5.6.1 小结
        5.6.2 谐波不稳定抑制建议
第6章 结论
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果
作者简历

(6)抽油机井谐波能耗预判与抑制方法反证研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 谐波概述
        1.2.1 谐波基础概念
        1.2.2 谐波的危害
    1.3 国内外研究现状
    1.4 论文主要研究内容
第二章 基于抽油机井谐波的能耗分析及计算
    2.1 谐波含量对有功功率的影响规律
        2.1.1 伺服变频+Y系列测试分析
        2.1.2 柔性控制+高转差测试分析
        2.1.3 谐波含量对有功功率的影响
    2.2 优化电气参数模型及元件谐波模型
        2.2.1 修正电气计算模型
        2.2.2 变压器谐波模型
        2.2.3 配电线路谐波模型
    2.3 谐波能耗计算方法
        2.3.1 等值电阻法
        2.3.2 利用谐波畸变率的算法
        2.3.3 油田电网谐波能耗算法步骤
    2.4 算例分析
        2.4.1 柔性控制柜配高转差电机谐波能耗算例
        2.4.2 伺服变频柜配Y系列电机谐波能耗算例
        2.4.3 谐波畸变率对系统能耗的影响
    2.5 本章小结
第三章 基于支持向量机的抽油机井谐波能耗的预判
    3.1 统计学理论与支持向量机
        3.1.1 经验风险
        3.1.2 结构风险
        3.1.3 支持向量机优势分析
    3.2 支持向量机理论分析
        3.2.1 支持向量机与最优分类面
        3.2.2 支持向量机与核函数
        3.2.3 支持向量机回归
    3.3 支持向量机预判谐波网损的原理
        3.3.1 构造时间采样序列
        3.3.2 选择支持向量机参数
        3.3.3 二次寻优确定拉式乘子
    3.4 支持向量机的谐波网损预判
        3.4.1 数据的选取
        3.4.2 数据预处理
        3.4.3 结果验证与分析
    3.5 本章小结
第四章 抽油机井谐波的抑制方法反证研究
    4.1 常见的抑制方法
        4.1.1 安装电抗器和变压器的接法
        4.1.2 无源滤波器
        4.1.3 有源电力滤波器
    4.2 无源滤波系统的谐波分析
        4.2.1 无源滤波装置参数的选取
        4.2.2 仿真分析
    4.3 有源滤波系统的谐波分析
        4.3.1 谐波电流检测方法研究
        4.3.2 控制方法的研究
        4.3.3 仿真分析
    4.4 基于抽油机井谐波抑制的混合滤波系统
        4.4.1 模型的搭建
        4.4.2 电气参数的确定
        4.4.3 仿真分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录 :现场试验测试数据

(7)宽频域谐波在多端口网络中的劣化机理与治理方法(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 宽频域谐波的危害
    1.3 宽频域谐波分析及其治理措施
        1.3.1 谐波的产生与传播的研究现状
        1.3.2 谐波治理的研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 多端口网络宽频域建模与谐波源交互影响研究
    2.1 电力系统元件谐波建模
        2.1.1 变压器谐波模型分析
        2.1.2 输电线路二端口模型分析
    2.2 输电网络多端口模型研究
        2.2.1 变压器等值电路
        2.2.2 输电系统多端口网络建模
    2.3 输电网络常见谐波源建模
        2.3.1 电流型变流器谐波源建模
        2.3.2 电压型变流器谐波源建模
    2.4 谐波源交互影响研究
        2.4.1 电流型谐波源与电网交互
        2.4.2 电流型谐波源与电压型谐波源交互
    2.5 本章小结
第3章 宽频域谐波在多端口网络中的劣化分析方法
    3.1 基于奇异值分解理论的多端口网络宽频域谐波劣化机理研究
        3.1.1 奇异值分解理论在谐波劣化分析中的应用
        3.1.2 多端口网络中节点电压的谐波劣化分析
        3.1.3 多端口网络中支路电流的谐波劣化分析
    3.2 基于网络阻抗矩阵的宽频域谐波劣化趋势分析方法
    3.3 算例分析
        3.3.1 220kV振林变电站建模
        3.3.2 振林变电站节点电压谐波放大分析
        3.3.3 振林变电站支路电流谐波放大分析
        3.3.4 基于网络阻抗矩阵的振林变电站宽频域谐波劣化分析
    3.4 本章小结
第4章 多端口网络中宽频域谐波谐振治理措施研究
    4.1 不同工况下两类有源滤波器谐波抑制效果研究
        4.1.1 注入型有源滤波器与虚拟阻抗型有源滤波器原理
        4.1.2 两类有源滤波器对二端口网络影响的研究
        4.1.3 不同工况下两类滤波器在二端口网络中的抑制效果对比
    4.2 多端口网络中宽频域谐波抑制策略研究
        4.2.1 注入型有源滤波器对多端口网络的影响研究
        4.2.2 虚拟阻抗型有源滤波器对多端口网络的影响研究
        4.2.3 多端口网络发生宽频域谐波谐振时两类滤波器对比研究
    4.3 基于模态分析法的虚拟阻抗型有源滤波器接入点配置方法
        4.3.1 模态分析法概述
        4.3.2 虚拟阻抗型有源滤波器在多端口网络中的配置方法
        4.3.3 算例分析
    4.4 本章小结
第5章 虚拟阻抗型有源滤波器的实验验证
    5.1 实验平台介绍
    5.2 数字滤波器的设计
    5.3 实验波形分析
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
附录 A 攻读硕士期间发表的论文
附录 B 攻读硕士期间参与的项目

(8)电力系统谐波谐振概率评估方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究的背景和意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 电力系统谐波谐振分析方法
        1.2.2 谐波谐振参数灵敏度分析方法
        1.2.3 考虑不确定性的谐波谐振概率评估方法
        1.2.4 研究现状小结
    1.3 研究内容
    1.4 论文结构框架与章节安排
第2章 基于改进幂迭代的谐波谐振模态快速分析方法
    2.1 引言
    2.2 基于幂迭代的矩阵最大特征值估计原理
    2.3 幂迭代方法的改进
        2.3.1 初始向量选择方法
        2.3.2 迭代终止判据
        2.3.3 基于改进幂迭代法的谐振模态快速分析步骤
    2.4 算例分析
        2.4.1 IEEE14母线系统
        2.4.2 IEEE30母线系统
        2.4.3 “两步长”分析方法
    2.5 本章小结
第3章 谐波谐振严重度的量化评估及灵敏度分析
    3.1 引言
    3.2 考虑谐振影响区域的谐波谐振状态新定义
        3.2.1 局部谐振状态
        3.2.2 非局部谐振状态
    3.3 谐波谐振放大指标
        3.3.1 谐波电气距离
        3.3.2 局部谐振放大指标
        3.3.3 非局部谐振放大指标
    3.4 灵敏度分析方法
        3.4.1 局部灵敏度分析
        3.4.2 全局灵敏度分析
    3.5 算例分析
        3.5.1 测试系统细节
        3.5.2 谐波谐振放大严重度评估
        3.5.3 灵敏度分析
        3.5.4 与已有方法的对比分析
    3.6 本章小结
第4章 考虑不确定性的谐波谐振模态概率评估方法
    4.1 引言
    4.2 电力系统不确定性建模
        4.2.1 供电系统不确定性
        4.2.2 负荷不确定性
        4.2.3 设备参数不确定性
        4.2.4 系统操作和故障
    4.3 谐波谐振模态概率评估方法
        4.3.1 方法概述
        4.3.2 基于改进幂迭代的快速MC仿真
        4.3.3 统计指标
    4.4 算例分析
        4.4.1 测试系统及其不确定性建模
        4.4.2 算例1:只考虑母线9处并联电容器的参数不确定性
        4.4.3 算例2:只考虑负荷不确定性
        4.4.4 算例3:充分考虑系统参数不确定性
        4.4.5 计算时间对比
    4.5 方法的应用
        4.5.1 潜在应用
        4.5.2 基于参数调整的谐波谐振频率带转移技术
    4.6 本章小结
第5章 考虑不确定性的谐振放大严重度概率评估方法
    5.1 引言
    5.2 电力系统中不确定性参数的分类及建模
    5.3 基于量化分析指标的谐振放大严重度概率评估方法
        5.3.1 基于MC的概率评估方法
        5.3.2 灵敏度分析方法
    5.4 算例分析
        5.4.1 测试系统细节
        5.4.2 谐波传输和谐振放大严重度的认知不确定性
        5.4.3 负荷波动引起的谐波传输和放大的随机不确定性
    5.5 负荷建模方法的影响
    5.6 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果

(9)基于ETAP的电力系统谐波传递与放大问题分析(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
2 相同电压等级的谐波传递特性与放大现象分析
    2.1 谐波在架空线路上的传递特性
    2.2 谐波在电缆线路上的传递特性
    2.3 本章小结
3 不同电压等级间谐波传递特性与放大现象分析
    3.1 变压器对谐波传递的影响
    3.2 谐波电流的传递与放大
    3.3 谐波电压的传递与放大
    3.4 本章小结
4 谐波放大实际案例分析
    4.1 案例背景与数据实测
    4.2 谐波放大原因分析与仿真建模
    4.3 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 对未来工作的展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(10)长距离传输线路上有源滤波器谐波抑制策略研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 谐波对继电保护影响
        1.2.1 谐波对不同类型保护的影响
        1.2.2 谐波对不同类型断路器的影响
    1.3 有源滤波技术及其发展
        1.3.1 有源滤波器基本原理
        1.3.2 有源滤波器谐波抑制策略研究现状
    1.4 本文主要工作
第2章 谐波在配电网中的谐振特性及对继电保护影响研究
    2.1 谐波谐振特性理论分析
    2.2 不同负荷容量下长距离传输线路上谐波电压电流谐振特性分析
        2.2.1 空载下5次谐波谐振分析
        2.2.2 空载下7次谐波谐振分析
        2.2.3 负载为100kW时谐波谐振分析
        2.2.4 负载为400kW时谐波谐振分析
        2.2.5 负载为700kW时谐波谐振分析
        2.2.6 负载为1MW时谐波谐振分析
        2.2.7 负载为1.2MW时谐波谐振分析
    2.3 谐波对配电网中继电保护装置影响仿真分析
        2.3.1 谐波对辐射型传输线路保护影响
        2.3.2 谐波对IEEE30节点配电系统线路保护影响
    2.4 本章小结
第3章 Ⅵ-APF谐波抑制策略
    3.1 Ⅵ-APF仿真模型
    3.2 Ⅵ-APF谐波提取模块
    3.3 Ⅵ-APF控制策略
    3.4 基于Ⅵ-APF方案的仿真验证
        3.4.1 Ⅵ-APF在60km传输线路上仿真验证
        3.4.2 Ⅵ-APF在9km传输线路上仿真验证
    3.5 复杂配电网中谐波抑制
        3.5.1 Ⅵ-APF在 IEEE33 节点配电系统仿真验证
        3.5.2 Ⅵ-APF在 IEEE30 节点配电系统线路保护中应用
    3.6 本章小结
第4章 Ⅵ-APF谐波抑制策略实验验证
    4.1 实验平台硬件部分
        4.1.1 9km辐射型传输线路模型
        4.1.2 APF主电路
        4.1.3 霍尔检测采样电路
        4.1.4 驱动保护电路
    4.2 实验平台软件部分
        4.2.1 程序流程图
        4.2.2 谐波提取算法
        4.2.3 调节器
    4.3 实验结果
    4.4 本章小结
结论
附录1 不同负荷下系统电流电压波形及谐波畸变率
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

四、电力系统谐波抑制中谐波放大问题的研究(论文参考文献)

  • [1]基于实测数据的配电网谐波问题分析[D]. 陈洋宇. 中国矿业大学, 2021
  • [2]T型三电平电能质量综合治理装置研制[D]. 郭磊轩. 北方工业大学, 2021(01)
  • [3]新能源电网中的谐波问题[J]. 邵振国,许昊铂,肖颂勇,吴国昌,张逸. 电力系统保护与控制, 2021(04)
  • [4]含虚拟同步技术的微电网运行优化控制策略研究[D]. 董雁楠. 沈阳工业大学, 2020(01)
  • [5]高铁车网耦合系统谐波不稳定机理及抑制方法[D]. 陶海东. 西南交通大学, 2020(06)
  • [6]抽油机井谐波能耗预判与抑制方法反证研究[D]. 张家梁. 东北石油大学, 2020(03)
  • [7]宽频域谐波在多端口网络中的劣化机理与治理方法[D]. 王世伟. 湖南大学, 2020(07)
  • [8]电力系统谐波谐振概率评估方法研究[D]. 李朝阳. 西南交通大学, 2020(06)
  • [9]基于ETAP的电力系统谐波传递与放大问题分析[D]. 纵祎祺. 中国矿业大学, 2020(03)
  • [10]长距离传输线路上有源滤波器谐波抑制策略研究[D]. 杨帆. 燕山大学, 2020(01)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

电力系统谐波抑制中的谐波放大研究
下载Doc文档

猜你喜欢