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电气化铁路用混合电力滤波器的研究

中国电机工程学报 2003年第7期23卷 23-27页

作者：王跃杨君王兆安苏晓勃曾志东西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

该文针对电气化铁道谐波、无功的综合治理要求和特点提出了一种新型的混合型电力滤波器,它由TSF(晶闸管投切滤波器)和APF(有源电力滤波器)构成。通过分析混合滤波器谐波补偿原理,文中提出了一种复合控制策略。在负载功率为1MVA的中功率... 详细信息

该文针对电气化铁道谐波、无功的综合治理要求和特点提出了一种新型的混合型电力滤波器,它由TSF(晶闸管投切滤波器)和APF(有源电力滤波器)构成。通过分析混合滤波器谐波补偿原理,文中提出了一种复合控制策略。在负载功率为1MVA的中功率试验装置上得到的试验结果证明了此方案的有效性。

关键词：电气化铁路混合电力滤波器谐波补偿有源电力滤波器电力系统无功补偿

基于前向线性预测理论的混合电力滤波器谐波电流预测方法

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中国电机工程学报 2011年第34期31卷 100-104页

作者：李圣清罗晓东李永安曾黎琳何政平湖南工业大学电气与信息工程学院湖南省株洲市412008

对谐波电流进行预测是提高混合电力滤波器补偿效果的有效方法。提出基于前向线性预测理论的混合电力滤波器谐波电流预测方法。推导出最佳预测系数正则方程、谐波电流最小预测误差和阶更新方程,给出1～3阶滤波器的预测系数和最小预测误... 详细信息

对谐波电流进行预测是提高混合电力滤波器补偿效果的有效方法。提出基于前向线性预测理论的混合电力滤波器谐波电流预测方法。推导出最佳预测系数正则方程、谐波电流最小预测误差和阶更新方程,给出1～3阶滤波器的预测系数和最小预测误差值。该方法能根据当前电网或负载的谐波电流和历史经验数据,计算出下一时刻的谐波电流,通过自适应预测控制策略实现最小误差补偿。仿真和实验结果表明,该方法具有预测精度高、快速跟踪能力强和补偿效果好等特点。

关键词：前向线性预测理论谐波电流混合电力滤波器预测

并联混合电力滤波器中逆变器输出滤波器的设计

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机车电传动 2004年第1期 21-23页

作者：唐敏李群湛广州市地下铁道设计研究院机电设备所广东广州510010 西南交通大学电气工程学院四川成都610031

对并联混合电力滤波器中逆变器输出滤波器进行了分析,得出逆变器输出滤波电感上流过大量的谐波电流,导致滤波电感上的压降较大,从而输出滤波器造成的逆变器的容量损失不可忽略的结论,并根据这个结论得出了并联混合电力滤波器中逆变器输... 详细信息

对并联混合电力滤波器中逆变器输出滤波器进行了分析,得出逆变器输出滤波电感上流过大量的谐波电流,导致滤波电感上的压降较大,从而输出滤波器造成的逆变器的容量损失不可忽略的结论,并根据这个结论得出了并联混合电力滤波器中逆变器输出滤波器设计原则,给出了输出滤波器参数优化设计的步骤,结合某工程实例设计了逆变器的输出滤波器。

关键词：混合电力滤波器输出滤波器谐波电流逆变器设计基波阻抗电气化铁路

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牵引变电所混合电力滤波器及其控制器的设计

机车电传动 2003年第3期 12-16页

作者：唐敏李群湛贺建闽西南交通大学电气工程学院四川成都610031

针对牵引供电系统的特点,提出了将有源滤波器、无源滤波器串接后并联在母线上进行谐波补偿的方案并设计了其控制系统。详细讨论了该控制系统中指令跟踪控制器的设计方案,并以某牵引变电所为对象利用MATLAB6.5/Simulink的电力系统模块建... 详细信息

针对牵引供电系统的特点,提出了将有源滤波器、无源滤波器串接后并联在母线上进行谐波补偿的方案并设计了其控制系统。详细讨论了该控制系统中指令跟踪控制器的设计方案,并以某牵引变电所为对象利用MATLAB6.5/Simulink的电力系统模块建立了仿真模型,仿真结果表明:所提出的方案有很好的滤波效果。

关键词：牵引变电所混合电力滤波器电气化铁道谐波补偿控制策略

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牵引变电所混合电力滤波器及其控制器的研究

牵引变电所混合电力滤波器及其控制器的研究

作者：唐敏西南交通大学

学位级别：硕士

交—直型电力机车的大量使用使得我国电气化铁道负荷谐波含量高的问题尤为突出。为此，我国电气化铁道的惯用办法是在牵引变电所安装3次单调谐滤波器，这种方法的滤波效果远不能满足要求。有源电力滤波器能够克服无源电力滤波器滤波能... 详细信息

交—直型电力机车的大量使用使得我国电气化铁道负荷谐波含量高的问题尤为突出。为此，我国电气化铁道的惯用办法是在牵引变电所安装3次单调谐滤波器，这种方法的滤波效果远不能满足要求。有源电力滤波器能够克服无源电力滤波器滤波能力不足、滤波特性受系统参数的影响大，可能发生谐波放大等缺点有效地抑制谐波。但是，由于有源电力滤波器的成本较高，因此，将有源电力滤波器与无源电力滤波器结合组成混合电力滤波器是目前治理电气化铁道谐波污染的较好方案。论文所做的工作是在铁道部科技研究开发计划项目：《牵引变电所可调无功补偿与滤波技术综合研究》研究成果的基础上进行的。对于有源电力滤波器、无源电力滤波器串接后并联在母线上构成固定滤波支路进行谐波补偿的方案进行了讨论，力图将有源电力滤波器和无源电力滤波器作为一个整体，综合考虑滤波效果，设备安全，和投资成本等因素，针对现场实际，对于串接式并联混合电力滤波器的硬件和软件进行工程化的详细设计。文章讨论了牵引变电所混合电力滤波器最佳安装位置及其与可调无功补偿器配合方案，讨论了有源电力滤波器逆变器的结构、类型及其PWM控制方式。给出了基于主要设备最低投资的混合电力滤波器参数优化模型及算法，利用现场实测数据为西昌北牵引变电所设计了混合电力滤波器的主要参数。讨论了有源电力滤波器的输出滤波器参数的设计的准则，编制了优化程序，给出了设计结果。设计了有源电力滤波器的控制系统，控制系统包括指令产生控制器和指令跟踪控制器。由于有源电力滤波器对指令跟踪环节的相位特性的要求很严格，因此，对其指令跟踪控制器的设计显得格外重要。而目前对于有源电力滤波器的研究主要集中在指令产生控制器上，讨论指令跟踪控制器的很少。本文详细讨论了指令跟踪控制器的设计。利用Matlab/simulink中的电力系统模块构造了单相器件级仿真电路。并对本文进行的理论分析及设计结果进行了仿真验证。在分析滤波效果时，通过系统变换，将牵引供电系统三相—两相—单相联系起来，达到了用单相仿真模型得到两相和三相仿真效果的目的。仿真结果表明所提出的方案有很好的滤波效果，控制系统有良好的鲁棒性和较快的响应速度。

关键词：电气化铁道谐波补偿混合电力滤波器有源电力滤波器控制策略

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输电工程中混合电力滤波器的设计与仿真

输电工程中混合电力滤波器的设计与仿真

作者：张杰西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文根据对某流站500kv直流输电系统的参数提取和结构分析,以进一步消除其电网谐波和无功危害为目的,提出了一种滤波器场的改建方案,并用Matlab/simulink电力仿真工具进行了仿真与分析。本文首先研究了电力谐波对电网造成... 详细信息

本文根据对某流站500kv直流输电系统的参数提取和结构分析,以进一步消除其电网谐波和无功危害为目的,提出了一种滤波器场的改建方案,并用Matlab/simulink电力仿真工具进行了仿真与分析。本文首先研究了电力谐波对电网造成的危害和谐波抑制的方法。然后对国内外电力滤波器的研究现状做了分析。本文主要研究并联混合电力滤波器的基础理论,以及直流输电系统和混合电力滤波器的仿真模拟。其中滤波器场改建方案是以并联有源滤波器与无源滤波器并联接入电网的混合电力滤波器设计为主。该滤波器兼有无源滤波与有源滤波的优点,这能更好的改善原有滤波器组的性能,减小谐波和无功对电网造成的危害。在对混合电力滤波器的原理分析基础上,提出了检测交流侧谐波电流的控制方法。该方法通过检测交流侧谐波电流来控制有源滤波器的输出,以达到抑制谐波电流的目的。在对混合电力滤波器的原理分析、谐波电流控制方法的研究以及对换流站的参数提取之后,用Matlab/simulink电力仿真工具设计了直流输电系统的整流侧模型以及混合电力滤波器模型,并得出了模拟仿真结果。通过与理论分析的结果对比得出:直流输电系统模型仿真与理论分析结果非常吻合,混合电力滤波器模型仿真能更好的滤除谐波和补偿无功。最后研究结果表明:该滤波器场的改建方案是可行而且有效的。

关键词：混合电力滤波器谐波检测无功补偿直流输电 Matlab 仿真

基于新型正交磁化可控电抗器的混合电力滤波器设计

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基于新型正交磁化可控电抗器的混合电力滤波器设计

作者：卢敬伟北方工业大学

学位级别：硕士

随着电力电子技术的快速发展,越来越多的整流装置、变频调速装置等非线性负载设备应用在电网中,严重污染了电网的电能质量。因此,谐波治理越来越受到关注,并已经成为电力研究领域亟需解决的问题。本文设计了一种并联型混合电力滤波器来... 详细信息

随着电力电子技术的快速发展,越来越多的整流装置、变频调速装置等非线性负载设备应用在电网中,严重污染了电网的电能质量。因此,谐波治理越来越受到关注,并已经成为电力研究领域亟需解决的问题。本文设计了一种并联型混合电力滤波器来治理谐波,该滤波装置由无源滤波器和有源电力滤波器并联组成,无源滤波器补偿含量较高的低次谐波,有源滤波器动态补偿剩余的高次谐波。该装置兼具两者的优势,可以同时满足良好的滤波性能和经济成本小两方面的要求。基于新型正交可控电抗器组成的无源滤波器,避免了传统无源滤波器易受电网阻抗影响大的问题。本文介绍了混合电力滤波器的分类和工作原理,重点研究了有源电力滤波器的关键技术。经过对比多种谐波检测方法,本文选择了基于瞬时无功理论的ip-iq算法;介绍了电流型和电压型两类补偿电流控制策略,分别采用了三角波控制和空间矢量控制方法;采用PI调节器完成了直流侧电容电压的稳定控制。应用MATLAB/SIMULINK搭建了谐波检测和控制策略的仿真模型,通过分析并比较仿真结果,验证了本文所选策略的正确性和可行性。本文在混合电力滤波器的理论分析和仿真研究基础上,设计了有源电力滤波器主电路的参数,并搭建了基于DSPTMS320F2812控制的三相三线制有源电力滤波器和单相并联型混合电力滤波器的实验平台。

关键词：混合电力滤波器谐波检测可控电抗器仿真

基于遗传算法牵引变电所混合电力滤波器优化配置

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基于遗传算法牵引变电所混合电力滤波器优化配置

作者：蒋海西南交通大学

学位级别：硕士

交—直型电力机车的大量使用使得我国电气化铁道负荷谐波含量高的问题尤为突出。为此,我国电气化铁道的惯用办法是在牵引变电所安装3次单调谐滤波器,这种方法的滤波效果远不能满足要求。有源电力滤波器能够克服无源电力滤波器滤波能力... 详细信息

交—直型电力机车的大量使用使得我国电气化铁道负荷谐波含量高的问题尤为突出。为此,我国电气化铁道的惯用办法是在牵引变电所安装3次单调谐滤波器,这种方法的滤波效果远不能满足要求。有源电力滤波器能够克服无源电力滤波器滤波能力不足、滤波特性受系统参数的影响大以及可能发生谐波放大等缺点有效地抑制谐波。但是,由于有源电力滤波器的成本较高,因此,将有源电力滤波器与无源电力滤波器结合组成混合电力滤波器是目前治理电气化铁道谐波污染的较好方案。文章讨论了牵引变电所混合电力滤波器的结构,讨论了将有源电力滤波器、无源电力滤波器串接后并联在母线上构成固定滤波支路进行谐波补偿的方案。讨论了混合电力滤波器的数学模型并给出基于遗传算法的混合电力滤波器配置优化数学模型。利用实测数据为牵引变电所设计了混合电力滤波器的主要参数。将混合电力滤波器配置优化与遗传算法结合起来解决了配置优化问题。利用遗传算法进行混合电力滤波器配置优化从而达到无功以及谐波补偿的目的。从常规遗传算法入手,得出常规遗传操作的控制参数配置,再对遗传算法的常规操作方式加入改进措施,最后利用改进遗传算法得出寻优结果并进行比较分析并作出算法性能跟踪。最后利用Matlab/Simulink建立包括系统、牵引负荷、混合电力滤波器以及控制器的单相仿真模型,并对优化结果进行仿真验证。

关键词：遗传算法电气化铁道牵引变电所谐波补偿有源电力滤波器混合电力滤波器 Matlab/Genetic Algorithm/Simulink

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一种新型并联混合电力滤波器的设计

重庆工学院学报 2005年第3期19卷 87-89页

作者：张红莲袁兆强三峡大学电气信息学院湖北宜昌443002

给出了一种新型的并联混合有源电力滤波器的拓扑结构,针对瞬时无功功率的谐波电流检测方法中存在的缺点,提出在指令电流运算电路中采用非线性变换法来进行实时检测。

关键词：混合电力滤波器并联混合有源电力滤波器设计瞬时无功功率拓扑结构检测方法谐波电流实时检测运算电路指令电流无差控制控制方法控制电路电流跟踪变换法非线性复合型