中期进展PPT分析.ppt

牵引变电所中基于源综合补偿技术的谐波抑制研究,序号：01,报告的主要内容,一、论文研究的主要内容,建立牵引变电所有源综合补偿系统的仿真模型，并对负序电流、谐波电流、无功电流补偿性能等进行仿真分析,一、论文研究的主要内容,1）第一章：绪论2）第二章：电流检测方法3）第三章：控制方法4）第四章：牵引变电所有源综合补偿5）第五章：仿真分析,二、论文研究的阶段性成果,1）电流检测方法研究2）控制方法研究3）系统仿真模型建立及其仿真分析,二、论文研究的阶段性成果,1.电流检测方法研究,1）传统同步检测法与ip-iq法,图1同步检测法原理框图,图2ip-iq检测法原理框图,二、论文研究的阶段性成果,2）基于同步检测法与ipiq法的一种新型电流检测法,图3改进的检测法原理框图,二、论文研究的阶段性成果,3）仿真分析,图4ip-iq补偿法补偿后的电流波形,图5同步检测法补偿后的电流波形,电网电压不对称的情况下基波正序有功、无功电流检测存在误差。如图4，从仿真中可以看出该方法在不对称时存在不平衡,同步检测法本身检测时会有少量谐波的存在，图中可以看出在峰值处会出现失真,二、论文研究的阶段性成果,3）仿真分析,图6改进后的检测法补偿后的电流波形,我们明显可以看出新的检测方法有效抑制了不平衡和峰值失真,二、论文研究的阶段性成果,图7ip-iq补偿法补偿后的电流波形的FFT分析,图9改进后的检测法补偿后的电流波形的FFT分析,二、论文研究的阶段性成果,图9改进后的检测法补偿后的电流波形的FFT分析,该部分完成成果总结了论文“基于同步检测法与ipiq法的一种新型电流检测法”并被电源技术杂志期刊录取,二、论文研究的阶段性成果,2.控制方法研究,1）交流侧采用无差拍控制方法,无差拍控制是指系统未来一拍的输出量总是可以由当前的输出量与系统量组合表示，使得系统输出可以准确的追踪指令。它是数字系统的一种控制方法，具有准确，响应快的特点。若一个数字系统可以如下表示。,则该系统可以应用无差拍控制,二、论文研究的阶段性成果,图10三相四线制四桥臂APF控制原理图,图11单相(a相)等效电路图,定义IGBT逻辑导通函数hx（x=a,b,c,0）,当上管导通下管关断时hx=1，当下管导通上管关断时hx=-1,则：,二、论文研究的阶段性成果,其中iaz(t)为预测指令值，iaj(t)为三相APF的实际输出值可认为,图12无差拍控制原理图,二、论文研究的阶段性成果,图13三相四线制四桥臂simulink模块,二、论文研究的阶段性成果,图14补偿前补偿后电流波形,在三相不平衡系统中，我们在0.05秒时加入2组谐波干扰，并在0.1秒时撤出干扰。可以看出无干扰时，系统中线电流能保持在0.8A以下，有干扰时，最大不超过4A，并且撤出干扰后能在半个周期内恢复稳态图中红色为补偿前，绿色为补偿后（在随后的图中同样都在0.05秒时加入2组谐波干扰，并在0.1秒时撤出干扰。）,二、论文研究的阶段性成果,图15新型检测法A相补偿前后电流波形,图17新型检测法系统电流波形,图16新型检测法系统指令电流与APF实际波形,在同样的干扰插入和撤出的条件下，我们可以看出系统可以很好的跟随指令变化，并在撤出干扰后能在半个周期内恢复系统稳态（图中绿色为系统，红色为指令）,二、论文研究的阶段性成果,牵引变电所Y/D变压器MATLAB模型搭建,二、论文研究的阶段性成果,开题时工作计划为：2010.092011.08完成研究生专业课程的学习，并阅读大量专业相关文献2011.092011.11阅相关文献资料，为开展课题研究作前期准备工作，确定题目，并撰写开题报告，正式开题。2011.122012.03进入课题实施阶段，完成课题的框架结构，理论分析。2012.042012.10构建系统模型，进行仿真。2012.112013.05完善论文，并撰写成文，进行论文答辩。现已基本完成前四项，仿真整体模块已基本搭建完成，只剩下进一步的完善优化和文字的撰写,二、论文研究的阶段性成果,小论文发表情况：“基于同步检测法与ipiq法的一种新型电流检测法”被电源技术杂志期刊录取,三、论文下一步工作及时间安排,1.下一步工作,完善系统仿真模型建立及其仿真分析,2.时间安排,2012年10月-2012年12月完善系统仿真模型建立及其仿真分析2013年1月-2013年5月论文总结和撰写2013年6月论文答辩,三、论文下一步工作及时间安排,下一步工作的难点,(1)检测法中反馈控制系统中直流侧的控制策略(2)系统反馈精度的控制与反馈环节参数的调试,四、参考文献,1ArulampalamA，BarnesM，EnglerA，etalControlofpowerelectronicinterfacesindistributedgenerationmicrogridJInternationalJournalofElectrionics，2004，91(9)：502-5232曾国宏,郝荣泰.基于有源滤波器和阻抗匹配平衡变压器的同相牵引系统J.铁道学报,2003,27(4):84-90.3单铁铭,杨仁刚.不平衡电流无功补偿方法研究J.电力自动化设备,2003,24(12):26-284张秀峰,基于有源滤波器的V.v接地同相供电系统J.中国铁道科学,2007,27(2):99-1025王永民,代勤芳,谐波抑制与无功补偿装置控制技术的进展J.电力电源,2006,23(4):23-266欧阳帆.平衡变压器三相-单相变换供电方式研究D.长沙:湖南大学,2008.7高新霞,刘贤兴改进ipiq检测法在谐波电流检测中的应用J.微计算机信息,2006,22(12):264-2658田文君.牵引变电所有源综合补偿系统的仿真研究D.兰州:兰州交通大学,2011.9卢志海,厉吉文,周剑.电气化铁路对电力系统的影响J.继电器,2004,32(11):33-36.,四、参考文献,10林磊.电气化铁路对电力系统影响的研究分析D.杭州:浙江大学,2004,20-23.11李群湛.关于电气化铁道的负序影响与限制问题的研究J.铁道学报,1994,16(4):21-27.12林海雪.电力系统的三相不平衡讲座J.供用,1998,15(5):50-51.13李井阳,张伯明.利用无功元件平衡不对称有功负载的研究J.电气电子教学学报,2004,26(6):70-72.14袁佳歆,陈柏超,万黎等.三相逆变器的不平衡研究J.利用配电网静止无功补偿器改善配电网电能质量的方法J.电网技术,2004,28(19):81-84.15J.SebastianTeppe,JuanW.Dison,GustavoVenegas,etal.ASimpleFrequency-IndependentMethodforCalculatingtheReactiveandHarmonicCurrentinANonlinearLoadJ.IEEETransactionsonIndustrialElectronics,1996,43(6):647-654.16朱东起,姜新建,马大铭.无源和有源滤波器串联构成的并联型综合电力滤波系统J.清华大学学报,1999,39(3):49-52.17C.J.Chou,C.W.Liu,J.Y.Lee,K.D.Lee.OptimalPlanningofLargePassiveHarmonicFilterSetatHighVoltageLevelJ.IEEETransonPowerSystem,2000,15(1):433-441.18HuangLina,HeNa,XuDianguo.OptimalDesignforPassivePowerFiltersinHybridPowerFilterBasedonParticleSwarmOptimizationA.In:LiWeiweiLi.ProceedingsoftheIEEEInternationalConferenceonAutomationandLogisticsC.Xiangtan:XiangtanUniversityPress,2007.1468-1472.,四、参考文献,19赫瑞祥.用于谐波电流检测的新型同步检测法D.河北:河北工业大学,2005.20唐欣.新型大功率串联谐振注入式混合有源滤波器的研究D.长沙:中南大学,2005.21夏向阳,罗安.基于改进扩展Prony谱估计法的谐波电流检测J.电力自动化设备,2010,30(10):7-11.22涂春鸣,罗安.无源滤波器的多目标优化设计J.中国电机工程学报,2002,22(3):6-9.23肖建华,吴今培.电力系统的谐波动态抑制技术的发展与展望J.五邑大学学报,2000,14(1):1-20.24IkuoKawaguchi,HaruoIkeda,Jun-ichiKitano.NovelActiveFilterSystemComposedofInverterBypassCircuitforSuppressionofHarmonicResonanceattheYamanashiMaglevTestLineC.In:IEEEPowerConversionConference1997.Nagaoka,Japan，1997,（2）：175-18025UZUKA,HASE,MOTINAGA,etal.StaticVoltageFluctuationCompensatorforElectricRailwayusingSelf-commutaedConverterJ.Trans.IEEEofJapan,1995,15-D