王文举[1]2001年在《交流励磁发电机输出电力谐波抑制》文中提出交流励磁技术是一种先进的交流电机发电及调速技术，可用于变速恒频发电、抽水蓄能电站和大容量调速场合，能实现电机有功功率、无功功率的独立调节和功率因数控制。现代交流励磁电机(ACEM)采用电力电子变流器作为励磁装置，其励磁电压谐波含量丰富，难于获得谐波分析所需的电压基准，同时交流励磁电机经常工作在同步转速附近，致使励磁电压频率极低甚至为直流，通常的谐波检测方法和理论都无法适用，因而这是一种目前尚未深入探讨过的复杂供用电系统电力谐波抑制问题的研究。 本文首先对采用交交变频器励磁的ACEM发电系统电力谐波特性进行了详细的分析，获得了“电源谐波”的新概念。针对此类谐波的特性提出了基于频谱搬移原理的自适应同步相关滤波技术。该方法思路清晰、简洁，并能方便有源滤波器(APF)中低通滤波器设计，同时采用多分辨率和自适应滤波方法，解决了基波频率低且变化、无明显电压基准可寻的复杂供电系统谐波检测的难题，为谐波抑制的实施奠定了基础。 其次，针对ACEM系统特有的“电源谐波”特性，深入分析了滤波器方案，得到了一种适用于ACEM系统谐波抑制的串联混合型有源电力滤波器优化拓扑结构，并采用了PWM调制技术、中频注入变压器和磁势补偿原理有效地解决了串联APF中低频谐波功率补偿信号传输的难题。 最后，实际研制了一套以DSP(高速数字信号处理器)和IPM(智能功率模块)为核心的小功率混合型有源滤波装置，在交交变频ACEM实验平台上进行了全面的实验研究，充分验证了本文所提出的自适应同步相关滤波技术、优化混合型滤波器拓扑结构和有关的关键性技术的正确性和实用性，从而从理论到实践全方位、成功地实现了对交流励磁发电机输出电力谐波抑制的研究。
贺益康, 智大为, 王文举[2]2002年在《交流励磁发电机输出电力谐波抑制技术研究》文中提出针对交流励磁发电机输出的电力谐波特征 ,研究了谐波抑制所需滤波器拓扑结构和检测控制方法 ,获得了一种较为理想的混合型滤波器结构形式和混合式检测控制方法 ,通过采用 PWM调制技术和磁势补偿原理 ,有效地解决了串联 APF中低频谐波功率补偿信号的传输问题 .仿真和实验证实了该方法滤波效果好、系统稳定性高、对变化的基波频率有很强的自适应能力 ,是一种适合于复杂供用电系统电力谐波抑制的有效方案 .
李斌[3]2010年在《变速恒频风力发电系统的运行仿真及谐波特性研究》文中指出风能作为一种清洁可再生的绿色能源能够有效地解决全球能源短缺和自然环境污染等问题,与其相关的风力发电技术研究越来越受到世界各国的重视,变速恒频(VSCF)风力发电技术因其高效性和实用性有着广阔的发展前景。本文研究对象为双馈式变速恒频风力发电系统。双馈发电机是整个风力发电系统的核心,本文在对其工作原理和运行特性进行了分析后,对功率不变和绕组匝数不变约束条件下的坐标变换进行了说明,然后建立了双馈发电机在叁相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下的数学模型,研究了电机的稳态等效电路及明确了功率在双馈电机中的流动过程。风力机是VSCF风力发电系统中将风能转换为机械能的设备,是系统的重要组成部分。本文以风能理论为基础,对风速、风力机系统的运行机理展开研究,建立了它们对应的数学模型,对风力机输出功率与风力机转速、风速、叶尖速比、风能利用系数等的数量关系、最大风能追踪策略进行了详细研究,建立了变速恒频风力发电系统基于定子磁链定向的矢量控制系统,实现了风力发电系统有功功率和无功功率的解耦控制,实现了风力机在额定风速范围内的最大风能追踪控制。变频器是实现系统变速恒频运行的关键,本文通过对系统励磁电源交交变频器的主电路结构、工作原理、余弦交点法和触发控制原理等的认真分析,对其输出电压谐波进行了深入研究,研究了调制电压比、基波频率和换桥死时对其输出电压谐波特性的影响,结合双馈发电机的谐波等效电路模型,详细推导了VSCF风力发电系统电力谐波的估算方法,并对其谐波特性、谐波对系统的影响和谐波抑制措施进行了适当地说明。最后,利用MATLAB仿真软件建立了系统各组成部分的仿真模型,搭建了整套变速恒频风力发电系统的MATLAB仿真平台,对系统运行特性进行了全面的仿真研究,仿真结果表明所建模型正确,实现了课题从理论到仿真的全面研究,对VSCF风力发电系统的分析、建模与控制具有一定的应用参考价值,同时为课题后续相关研究的高起点开展奠定了良好的基础。
吴志敢, 贺益康, 金海明[4]1998年在《交流励磁发电系统的电力谐波特性及其抑制策略》文中研究指明由交交变频器输出作为交流励磁的发电系统中，输出电力谐波可分为两类：“负载谐波”与“电源谐波”。本文分析了这两类谐波的特性，讨论了电源谐波的检测方法，提出了优化的混合式滤波器结构，对设计中的特殊问题作了详细分析，最后给出了实验结果作为本研究的验证。
过军[5]2012年在《双馈发电机励磁系统的谐波检测及其抑制研究》文中提出人类生产与生活中的主体能源形式仍旧是电能。交流励磁技术的进步改变了传统大型发电机的恒速恒频发电模式,发电机的运行工况和性能得到了很大的提高,可以应用于潮汐发电、风力发电、水电站等变速恒频发电,可以应用的方向和领域较多。本文首先介绍了双馈发电机及其励磁系统的发展趋势,然而对双馈电机调速系统进行分析发现：当双馈电机最初启动时,如果在启动措施上采用软起动的方法,可以降低起动时的瞬时转矩电机和转子绕组、定子绕组的峰值电流,进而提高了电机性能,其次对双馈发电机的励磁系统也就是交-交变频器转子侧谐波特性进行分析,并对交-交变频器进行了仿真分析。最后对基于瞬时无功功率理论的电力谐波检测方法进行了理论阐述并对两种检测运算方式进行了分析对比,确定一种适合双馈发电机励磁系统的谐波检测运算方式。基于电力谐波对系统的影响,研究要求对其进行消除,从而提高电能的输出质量,最后一章叙述了谐波的抑制手段,即用混合型滤波器(HAPF)对谐波进行抑制,并对这种混合型滤波器拓扑结构进行了设计。
黄科元[6]2004年在《矩阵式变换器的空间矢量调制及其应用研究》文中指出矩阵式变换器是一种先进拓扑结构的“全硅”功率变换器,它允许频率单级变换,无需大容量的贮能元件,而且输入电流、输出电压正弦,输入功率因数可达到0.99以上并可自由调节,能量可双向流动。 本文采用了计算机仿真与实验结合的方法,深入研究了矩阵式变换器的交-直-交等效变换PWM调制策略及其在传动系统和交流励磁系统中的应用。 本文首先从等效交-直-交变换的空间矢量调制方法出发,深入分析了矩阵式变换器的变换关系,推导出了交-交直接变换控制规律和双空间矢量PWM调制技术;在基本调制方法的基础上,分析了对称调制、减小开关损耗的调制策略,并进行了对比,然后提出一种便于数字实现的通用方法。然后构建了矩阵式变换器的主电路和控制系统,分析了双向开关的构成和四步换流方案及其对输入输出性能的影响,并提出一种换流补偿方法;详细讨论了输入滤波器的设计原则和负载特性对输入输出的影响,并提出了一种带输入功率因数补偿的方案。针矩阵式变换器电压传输比偏小的特点,设计了矩阵式变换器用于常规异步电机的V/f控制方案;首次将其应用于交流励磁系统,避开了电压传输比的限制,并充分发挥其输入输出特性好、能量双向流动的特点,仿真和实验表明矩阵式变换器是适合于交流励磁的理想电源。结合实验和仿真,本文对矩阵式变换器的无功传递和功率双向流原理和控制等问题进行了探讨,指出无功功率实质上是一种能量的流动而不是消耗,因此可以通过开关高频分量在叁相电路内部交换,而能量的双向流动是双向开关的自然特性,双向开关为能量流动提供了回路。 本文的研究重点放在矩阵式交—交变换器的实现方式和应用方式研究上,通过理论分析、计算机仿真和实验验证得出了一些有意义的经验和结论,为矩阵式变换器进一步的实用化研究提供了一定的技术基础。
石赟, 王文举, 贺益康[7]2000年在《PWM变频器供电交流励磁发电机输出谐波分析》文中研究表明研究由交-直-交固定载波型PWM变频器供电励磁的发电系统的谐波特性，给出SPWM、SVPWM调制模式下变频器输出谐波的解析表达；根据交流励磁电机谐波电路模型，导出定子侧“电源谐波”的解析表达；通过计算实例分析和比较SPWM与SVPWM两种模式下的谐波特性，为励磁变频器类型选择和谐波抑制策略提供依据。
郑康[8]2004年在《交流励磁变速恒频风电系统研究》文中指出随着风力机组单机容量的不断增大，提高发电效率已是风力发电研究的重要内容。采用变桨距风力机实现最大风能捕获和利用的变速恒频发电已成为当前风电技术的研究热点。本文采用交流励磁双馈发电机的技术方案，从仿真到试验、从理论到实践全面介绍了双馈发电机交流励磁变速恒频风电系统中的关键技术。 论文首先分析了风机运行特性及其最佳风能利用原理，通过仿真及实验验证了采用直流电机的输出特性模拟风力机的最大输出功率曲线的可行性，并给出了模拟系统的硬件结构；然后为了实现交流励磁发电机有功、无功功率独立调节机理，分析了交流励磁双馈发电机的数学模型和在追踪最大风能捕获变速恒频风力发电时必需的定子磁链定向矢量控制策略；针对双馈发电机转子能量双向流动的要求，提出并设计了具有能量双向流动能力的双PWM交流励磁用变频器；最后为实现从理论到实践的全面研究，研制出了一套小功率完整的双PWM变频器交流励磁的双馈风力发电机实验系统，进行了空载、并网、同步速及上、下的发电运行等一系列的运行实验；所完成的仿真和实验研究均验证了理论、模型和控制策略的正确性、可行性。
贺益康, 王文举, 吴志敢, 石赟[9]2000年在《基于同步相关滤波的交流励磁发电系统电力谐波检测》文中认为根据数字信号处理理论 ,导出基于频谱搬移原理的同步相关滤波技术 ,用于基波频率变化、谐波频谱与基波接近且包含低于基频的次谐波成分信号的谐波检测之中。理论分析与实验运行表明 ,这是一种解决交 -交变频器交流励磁发电系统电力谐波检测的有效方法。
张强[10]2007年在《交流励磁变速恒频发电机谐波同步消除法》文中研究表明目前大容量的交流励磁变速恒频水轮发电机,仍然采用晶闸管换流的交?交变频器提供励磁。由于这种交-交变频器输出电压中含有大量的谐波,导致发电机输出电压质量无法满足实际需求。本文针对采用余弦交点法控制的交?交变频器,通过对输出电压波形的基本结构进行分析,找出谐波的内在规律。并以有源滤波为基础,提出了谐波同步消除方法,与现有的各种有源滤波方法相比,其算法简单、效果明显,即使为发电机提供直流励磁时,也可以达到明显的滤波效果,从而有效提高了发电机输出的电能质量。
参考文献：
[1]. 交流励磁发电机输出电力谐波抑制[D]. 王文举. 浙江大学. 2001
[2]. 交流励磁发电机输出电力谐波抑制技术研究[J]. 贺益康, 智大为, 王文举. 浙江大学学报(工学版). 2002
[3]. 变速恒频风力发电系统的运行仿真及谐波特性研究[D]. 李斌. 南昌大学. 2010
[4]. 交流励磁发电系统的电力谐波特性及其抑制策略[J]. 吴志敢, 贺益康, 金海明. 电工电能新技术. 1998
[5]. 双馈发电机励磁系统的谐波检测及其抑制研究[D]. 过军. 南昌大学. 2012
[6]. 矩阵式变换器的空间矢量调制及其应用研究[D]. 黄科元. 浙江大学. 2004
[7]. PWM变频器供电交流励磁发电机输出谐波分析[J]. 石赟, 王文举, 贺益康. 大电机技术. 2000
[8]. 交流励磁变速恒频风电系统研究[D]. 郑康. 浙江大学. 2004
[9]. 基于同步相关滤波的交流励磁发电系统电力谐波检测[J]. 贺益康, 王文举, 吴志敢, 石赟. 电工技术学报. 2000
[10]. 交流励磁变速恒频发电机谐波同步消除法[J]. 张强. 电工技术学报. 2007
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