一种改进的单相电路谐波和无功电流检测法

针对牵引供电系统三相/单相供电特性，提出了一种检测谐波的新方法，该方法克服了现存单相系统谐波电流检测法计算复杂、运算量大的缺点，能够实现任意次谐波的单独分析；在LabVIEW平台上易于实现，可用于实际工程问题。经过仿真及实验分析结果表明，该算法能够有效地对任意次谐波进行检测，并能准确显示谐波相位。     

基于LabVIEW的牵引供电电能质量检测与分析装置研究

针对现有电能质量检测装置只适用于三相四线制电力系统,在分析牵引供电系统多达16路电量信号时,不能对各电量信号间进行相关性分析的不足,以LabVIEW 为平台开发了一套适合牵引供电系统特点的电能质量检测与分析程序。该系统实现了多路同步信号采集;利用三点法实现对牵引供电系统频率的测量、对称分量法精确计算牵引供电系统负序含量、离散傅里叶变换(DFT)实现S级谐波和间谐波检测;同时完成5类稳态电能参数的实时计算、存储、统计分析、报表等功能模块,并具备对暂态电能质量事件捕获、分析等初步功能,满足了铁路牵引供电不同供     

供电系统中的谐波及抑制

在供电系统中,产生谐波的根本原因是由于给具有非线性阻抗特性的电气设备供电的结果.本文阐述了谐波产生的原因、危害及抑制方法.     

永磁同步电机转矩脉动抑制方法研究

针对由电流谐波导致转矩脉动而影响电机性能的问题，课题组建立了谐波转矩模型，同时基于三相瞬时无功功率理论结合PI控制搭建了谐波抑制模块，并以谐波电流环的方式并入控制系统实现抑制电流谐波和降低转矩脉动的目的。仿真结果表明：将谐波抑制模块加入到永磁同步电机矢量控制系统后，永磁同步电机定子端相电流波形的正弦度提高，各次谐波失真率均有所降低，转矩脉动受到抑制。该研究为永磁同步电机的转矩脉动抑制提供了一种有效方法。     

全并联AT牵引网行波故障测距研究

全并联AT牵引网是我国高速电气化铁路供电系统中重要的供电架构,其快速精确的故障定位对保障电气化铁路安全畅通运行具有重要意义。在全并联AT牵引网发生故障短路的情况下,通过测取短路故障行波的波头到达时间以及行波测距原理,找出线路的故障位置。根据全并联AT牵引网的架构特点,采用D型双端行波测距法,通过误差较小的北斗卫星导航系统同步时钟实现数据的同步采样,并根据小波变换的信号奇异性检测原理和模极大值理论对两端测得的行波信号进行数据处理,有效解决了行波波头的识别和提取问题。通过仿真实验验证,得出的结果与实际故障位置相差不大,能够实现线路的快速精准定位。     

计算与抑制变频调速异步电动机稳态谐波电流与转矩的方法

通过分析异步电动机变频稳态运行时的谐波磁场,得到了电机谐波电流与脉动转矩的计算方法。研究表明,PWM波中3的整数倍谐波电压将不在电机中产生谐波电流、谐波转矩,而3K－1次谐波除了与3K－2次谐波电压一样产生相应的谐波电流、脉动转矩外,还产生制动性质的附加转矩及损耗,实验表明计算结果是可靠的。文中还提出了抑制谐波电流和脉动转矩的方法,如在SPWM生成中,采用较大的3的整数倍调制比。     

光伏发电系统不对称故障功率控制

研究电网不对称故障下光伏逆变器的瞬时输出功率特性,结合指令电流的总谐波畸变率的解析推导,提出光伏发电的功率控制算法。考虑光伏逆变器输出电流谐波畸变率限值约束,以有功和无功功率波动的综合幅值最小为目标,建立光伏发电功率控制参数的优化模型。基于无差拍电流跟踪建立光伏发电系统整体模型,利用PSCAD/EMTDC仿真平台验证了该控制策略的可行性。     

煤矿供电系统谐波治理与静止无功发生器（SVG）的应用

为提高煤矿电网供电质量,确保煤矿大型设备的安全平稳运行,本文通过分析煤矿电力系统谐波产生的原因及造成的危害,提出了煤矿供电系统谐波治理方案;重点对静止无功发生器（SVG）的谐波治理及无功补偿原理进行说明,并通过对SVG使用后的电网电流波形仿真得到验证。静止无功发生器（SVG）的应用,可保障煤矿供配电系统安全、合理、经济地运行,取得良好的经济效益,静止无功发生器（SVG）在煤矿电网中具有广阔的应用前景。     

非正弦电压供电对笼型异步电动机特性的影响

由于电力系统日益广泛地使用非线性特征的用电设备和电力变压器夜间运行时的电压偏高，造成电流中的谐波含量较大。这些谐波电流注入电力系统，使电力系统的电压产生谐波分量，引进正弦电压波形畸变，本文介绍利用等效电路分析谐波电压作用下的谐波电流、谐波转矩及产生的谐波损耗对笼型异步电机性能的影响。     

牵引供电系统电弧故障的自适应继电保护

对牵引供电系统高阻电弧故障模型进行了详细分析,建立了电弧故障仿真模型,并对电弧故障信号特征进行了讨论。在此基础上,提出了一种基于神经网络的自适应多参量继电保护方法,为复杂故障的自适应保护提供了一条新的途径     

基于PI+重复控制的三相四桥臂有源电力滤波器的研究

针对三相四线制低压配电系统存在的谐波问题,将三相四桥臂有源滤波器作为研究对象。在谐波电流检测和电压环控制方法已知的基础上,主要对电流环的控制算法进行研究,针对电流环控制选用传统PI控制方式时,动态响应速度较快,但存在稳态精度不高的缺点。而电流环控制选用重复控制时,动态响应速度不高,但存在稳态精度较高的优势。因此,为了弥补各自控制的不足,决定将PI控制与重复控制并联使用,并通过Matlab搭建了仿真模型。对比不同控制方式的仿真,结果表明:基于PI和重复控制并联的控制方式,既可以通过重复控制改善补偿精度,又可以用PI控制加快响应速度,验证了该方案的可行性。     

电压互感器对牵引网行波故障测距法的影响分析

牵引网行波故障测距技术通常采用牵引系统中已有的电压互感器设备获取电压暂态行波信号。为了研究电压互感器的传变特性对牵引网行波故障测距方法的影响,本文采用ATP-EMTP建立电压互感器仿真模型,并将其植入牵引网仿真线路中进行仿真研究。仿真实验综合考虑牵引供电方式、短路故障类型、电力机车以及故障发生位置等主要影响因素,运用bior4.4小波变换对互感器一次侧和二次侧的电压行波信号进行分析。研究结果表明,在不同的牵引线路情况和故障条件下,互感器均能准确无延时地传输故障行波和波头极性,说明电压互感器对故障行波的传变特性基本不会对行波故障测距法产生影响。因此可以利用线路已有的电压互感器获取故障信号进行行波测距法。     

精密谐波传动系统的动态模型研究(英文)

提出了精密控制系统中谐波齿轮传动的新的数学模型,该模型综合研究了摩擦和传动挠性的影响。模型用函数描绘了谐波传动的特性,分析了谐波传动中电机一侧和载荷一侧的摩擦力,将复杂的非线性摩擦力表述为位置和速度的函数,摩擦力中的平均摩擦用二次函数表示,周期性变化的部分用傅里叶级数描述,试验数据和仿真结果的一致性证明了该模型的有效性。     

并联型自适应有源电力滤波器的研究

基于神经网络的自适应谐波电流检测方法是应用于下一代有源电力滤波器的主要控制方法，把这种谐波电流检测方法应用于并联混合型有源电力滤波器，提出了一种新型有源电力滤波器系统，利用Matlab得到的仿真实验结果表明，这种新型有源电力滤波器系统不仅结构简单，而且对电源和负载的扰动不敏感，有较强的自适应能力。     

基于阻抗-电流模型的锂离子电池峰值功率估计

基于阻抗特性对电池的峰值功率进行预测,通过测量不同充放电电流下的电池阻抗特性,建立阻抗与电流模型。使用该模型估算电池当前状态下最大充放电电流,进而求得峰值功率。利用Arrhenius定理,考虑温度对电池阻抗的影响,基于电池在不同SOC、不同温度下的测试结果,利用Matlab拟合得出峰值功率与SOC、温度的关系。实验结果表明:通过新方法估算的峰值功率与多段脉冲实验法估算的峰值功率结果吻合。使用新模型得出的峰值功率有更高的精度,与真实值比较,相对误差为2%左右,验证了通过阻抗-电流模型获得电池峰值功率的可行性。     

基于三阶谐振网络的恒定输出型ECPT系统

用电负载要求电场耦合无线电能传输系统的输出电压或电流不能随着负载等效阻值的变化而大幅度变化。基于此分析谐振网络在不同工作模式下输出恒定的一般性条件,给出具有恒定输出特性的三阶谐振电路形式,推导分析T-CLC、T-LCL、Π-CLC和Π-LCL 4种三阶谐振电路在恒压及恒流2种模式下的输入输出增益、全谐波畸变率及参数敏感性,提出分别适用于恒压型和恒流型系统的4种电路结构,给出系统的参数设计方法。最后通过仿真模型及实验样机验证所提出系统的传输特性及参数设计方法的准确性。结果表明:所提出的系统不仅具有恒定输出特性,同时还兼具较好的谐波抑制能力和参数鲁棒性。所搭建样机系统能以83%的整机效率输出100 W功率。     

认知不确定性的谐波齿轮减速器可靠性分析研究

以航天器使用的谐波齿轮减速器为研究对象,在不同信息来源的不确定性处理方法的基础上,研究认知不确定性和客观不确定性同时存在时的概率——非概率可靠性混合模型。建立航天器使用的谐波齿轮减速器的可靠性分析模型,并对模型中的参数进行了灵敏度分析。该方法不用搜索极限状态方程的设计验算点,有较高的鲁棒性。     

全并联AT双边供电方式的故障测距方法

高速铁路已经成为我国铁路的必然发展趋势。介绍了适宜于高速铁路发展的双边供电方式，对双边供电方式下全并联AT供电系统的等值电路进行了分析和仿真，在等值电路的基础上研究了全并联AT双边供电方式的故障测距方法，并提出了基本的测距流程。     

Ka频段高中频四次谐波混频器

介绍了谐波混频器的混频原理和设计方法,应用高频场仿真软件及谐波平衡计算软件,研究并实际制作了带有一维光子带隙结构的Ka频段微带全集成高中频四次谐波混频器。实验测得:固定中频频率为3GHz,射频频率在34～35.8GHz的频带内变化时,变频损耗小于14.5dB,最小变频损耗为11dB。表明这种高中频谐波混频电路的设计方案切实可行。     

相互自偏屏蔽磁阻读头的设计和模拟

基于传输线模型设计和分析了，一种新型的相互自偏屏蔽磁阻头（ＭＲ）。对信号场分布，输出电压，谐波信号和磁电阻作为偏电流，记录位移和时间的函数进行仿真模拟，结果表明该磁头的线性工作电流在１０～３０ｍＡ之间，在总缝宽Ｇ０小于０．６μｍ的条件下，不仅具有较好的高频线性响应特性和完全对称的再生信号输出波形，而且有高达４５％的效率。这些结果对提高计算机硬盘的记录密度是很有意义的。