中期进展PPT分析

1、牵引变电所中基于源综合补偿技术的谐波抑制研究牵引变电所中基于源综合补偿技术的谐波抑制研究序号：序号：01报告的主要内容报告的主要内容论文研究的论文研究的主要内容主要内容一、一、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果二、二、后期后期计划计划完成的工作完成的工作三、三、进度安排及参考文献进度安排及参考文献四、四、一、论文研究的主要内容一、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流补偿性能等进行仿真分析一、论文研究的主要内容一、论文研究的主要内容v 1

2、 1）第一章：绪论第一章：绪论v 2 2）第二章：电流检测方法第二章：电流检测方法v 3 3）第三章：控制方法第三章：控制方法v 4 4）第四章：牵引变电所有源综合补偿第四章：牵引变电所有源综合补偿v 5 5）第五章：仿真分析第五章：仿真分析二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果v1）电流检测方法研究v2）控制方法研究v3）系统仿真模型建立及其仿真分析二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果1.1.电流检测方法研究电流检测方法研究1 1）传统同步检测法与传统同步检测法与ip-iq法法图图1 1 同步检测法原理框图同步检测法原理框图图图2 2 ip-iq检测法原理框图检测法原理

3、框图二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果2 2）基于同步检测法与基于同步检测法与ipiq法的一种新型电流检测法法的一种新型电流检测法图图3 3 改进的检测法原理框图改进的检测法原理框图二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果3 3）仿真分析仿真分析图图4 ip-iq补偿法补偿后的电流波形补偿法补偿后的电流波形图图5 5 同步检测法补偿后的电流波形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、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。如图无功电流检测存在误差。如图4 4，从仿真，从仿真中可以看出该方法在中可以看出该方法在不对称时不对称时存在存在

4、不平衡不平衡同步检测法本身检测时会有少量谐波的存同步检测法本身检测时会有少量谐波的存在，图中可以看出在在，图中可以看出在峰值处会出现失真峰值处会出现失真二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果3 3）仿真分析仿真分析图图6 6 改进后的检测法补偿后的电流波形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我们明显可以看出新的检测方法有效抑制了有效抑制了不平衡和峰值失真不平衡和峰值失真二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果图图7 ip-iq补偿法补偿后的电流波形的补偿法补偿后的电流波形的FFTFFT分析分析图图9 9 改进后的检测法补偿后的电流波形的改进后的检测法补偿

5、后的电流波形的FFTFFT分析分析二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果图图9 9 改进后的检测法补偿后的电流波形的改进后的检测法补偿后的电流波形的FFTFFT分析分析该部分完成成果总结了论文该部分完成成果总结了论文“基于同基于同步检测法与步检测法与ipiq法的一种新型电流检测法的一种新型电流检测法法”并被并被电源技术电源技术杂志期刊录取杂志期刊录取三相平衡三相平衡且电源无且电源无谐波干扰谐波干扰三相不平三相不平衡但电源衡但电源无谐波干无谐波干扰扰三相不平三相不平衡但电源衡但电源无谐波干无谐波干扰扰三相不平三相不平衡且有谐衡且有谐波干扰波干扰ip-iqip-iq法法1.62%1.62

6、%4.90%4.90%1.89%1.89%4.41%4.41%同步检测同步检测法法0.74%0.74%11.69%11.69%0.83%0.83%11.72%11.72%改进后的改进后的检测法检测法0.16%0.16%3.65%3.65%0.14%0.14%3.08%3.08%二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果2.2.控制方法研究控制方法研究1 1）交流侧采用无差拍控制方法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。

7、)()()1()1()()()()1(nBCyNACxnznCxnznBynAxnx则该系统可以应用无差拍控制二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果图图10 10 三相四线制四桥臂三相四线制四桥臂APFAPF控制原理图控制原理图图图11 11 单相单相(a(a相相) )等效电路图等效电路图)()()(tudttdiLteafaa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：SajazaddaafTtitidttdiUhUhtu)()()()(0二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果) 1()(kiki

8、ajaz)()()() 1(kukeLTkikiafaSajaj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图12 12 无差拍控制原理图无差拍控制原理图二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果图图13 13 三相四线制四桥臂三相四线制四桥臂simulinksimulink模块模块二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果图图14 14 补偿前补偿后电流波形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

9、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（在随后的图中同样都在0.05秒秒时加入时加入2组谐波干扰，并在组谐波干扰，并在0.1秒秒时撤出干扰。时撤出干扰。 ）二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果图图15 15 新型检测法新型检测法A A相补偿前后电流波形相补偿前后电流波形图图17 17 新型检测法系统电流波形新型检测法系统电流波形图图16 16 新型检测法系统指令电新型检测法系统指令电流与流与APFAPF实际波形实际波形在同样的干扰插入和撤出的条件下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，我们可以看出系统可以很好的跟随指令变化，并

10、在撤出干扰后能在随指令变化，并在撤出干扰后能在半个周期内恢复系统稳态半个周期内恢复系统稳态（图中（图中绿色绿色为系统，为系统，红色红色为指令）为指令）二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果 牵引变电所牵引变电所Y/D变压器变压器MATLAB模型搭建模型搭建二、二、论文研究的阶段性成果论文研究的阶段性成果 开题时工作计划为：开题时工作计划为：v 2010.09 2011.08 完成研究生专业课程的学习，并阅读大量专业相完成研究生专业课程的学习，并阅读大量专业相关文献关文献 v 2011.09 2011.11 阅相关文献资料，为开展课题研究作前期准备工阅相关文献资料，为开展课题研究作前期

11、准备工 作，确定题目，并撰写开题报告，正式开题。作，确定题目，并撰写开题报告，正式开题。v 2011.12 2012.03 进入课题实施阶段，完成课题的框架结构，理论进入课题实施阶段，完成课题的框架结构，理论 分析。分析。v 2012.04 2012.10 构建系统模型，进行仿真。构建系统模型，进行仿真。v 2012.11 2013.05 完善论文，并撰写成文，进行论文答辩。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优化和文字的撰写 二、二、论文研究的

12、阶段性成果论文研究的阶段性成果 小论文发表情况小论文发表情况： “基于同步检测法与基于同步检测法与ipiq法的一种新型电流检测法法的一种新型电流检测法” 被被电电源技术源技术杂志期刊录取杂志期刊录取 三、论文下一步工作及时间安排三、论文下一步工作及时间安排1. 下一步工作下一步工作完善系统仿真模型建立及其仿真分析完善系统仿真模型建立及其仿真分析2.2.时间安排时间安排 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三、论文下一步工作及时间安排下一步工作的难点下一步工作的难

13、点(1)检测法中反馈控制系统中直流侧的控制策略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系统反馈精度的控制与反馈环节参数的调试四、参考文献四、参考文献1 Arulampalam A1 Arulampalam A，Barnes MBarnes M，Engler AEngler A，et alet alControl of power electronic Control of power electronic interfaces in distributed generation microgridJinterfaces in distributed

14、generation microgridJInternational Journal of International Journal of ElectrionicsElectrionics，20042004，91(9)91(9)：502-523502-5232 2 曾国宏曾国宏, ,郝荣泰郝荣泰. .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.J.铁道学报铁道学报 ,2003, 27(4):84-90. ,2003, 27(4):84-90. 3 3 单铁铭单铁铭, ,杨仁刚杨仁刚. .不平衡电流无功补偿方法研究不平衡电流无功补偿方法研

15、究J.J.电力自动化设备电力自动化设备,2003,24(12): 26-28,2003,24(12): 26-284 4 张秀峰张秀峰, ,基于有源滤波器的基于有源滤波器的V.v接地同相供电系统接地同相供电系统J.J.中国铁道科学中国铁道科学,2007,27(2): 99-102,2007,27(2): 99-1025 5 王永民王永民, ,代勤芳代勤芳, , 谐波抑制与无功补偿装置控制技术的进展谐波抑制与无功补偿装置控制技术的进展J.J.电力电源电力电源,2006,23(4): ,2006,23(4): 23-2623-266 6 欧阳帆欧阳帆. .平衡变压器三相平衡变压器三相- -单相变换

16、供电方式研究单相变换供电方式研究D.D.长沙长沙: :湖南大学湖南大学,2008.,2008. 7 7 高新霞高新霞, ,刘贤兴刘贤兴 改进改进ipiq检测法在谐波电流检测中的应用检测法在谐波电流检测中的应用J.J.微计算机信息微计算机信息,2006,22(12): 264-265,2006,22(12): 264-2658 8 田文君田文君. .牵引变电所有源综合补偿系统的仿真研究牵引变电所有源综合补偿系统的仿真研究D.D.兰州兰州: :兰州交通大学兰州交通大学,2011.,2011.9 9 卢志海卢志海, ,厉吉文厉吉文, ,周剑周剑. .电气化铁路对电力系统的影响电气化铁路对电力系统的影

17、响J.J.继电器继电器,2004,32(11):33-36.,2004,32(11):33-36.四、参考文献四、参考文献10 10 林磊林磊. .电气化铁路对电力系统影响的研究分析电气化铁路对电力系统影响的研究分析D.D.杭州杭州: :浙江大学浙江大学,2004,20-23.,2004,20-23.11 11 李群湛李群湛. .关于电气化铁道的负序影响与限制问题的研究关于电气化铁道的负序影响与限制问题的研究J.J.铁道学报铁道学报,1994,16(4):21-27. ,1994,16(4):21-27. 12 12 林海雪林海雪. .电力系统的三相不平衡讲座电力系统的三相不平衡讲座J.J.供

18、用供用,1998,15(5):50-51.,1998,15(5):50-51.13 13 李井阳李井阳, ,张伯明张伯明. .利用无功元件平衡不对称有功负载的研究利用无功元件平衡不对称有功负载的研究J.J.电气电子教学学报电气电子教学学报,2004,26(6):70-,2004,26(6):70- 72. 72.14 14 袁佳歆袁佳歆, ,陈柏超陈柏超, ,万黎等万黎等. .三相逆变器的不平衡研究三相逆变器的不平衡研究J.J.利用配电网静止无功补偿器改善配电网电能质利用配电网静止无功补偿器改善配电网电能质量的方法量的方法J.J.电网技术电网技术,2004,28(19):81-84.,2004

19、,28(19):81-84.1515 J.Sebastian Teppe, Juan W.Dison, Gustavo Venegas, etal.A Simple Frequency-Independent Method for Calculating the Reactive and Harmonic Current in A Nonlinear LoadJ.IEEE Transactions on Industrial Electronics, 1996, 43(6):647-654.16 16 朱东起朱东起, ,姜新建姜新建, ,马大铭马大铭. .无源和有源滤波器串联构成的并联型综合电

20、力滤波系统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.J.清华大学学报清华大学学报,1999,39(3):49-52.,1999,39(3):49-52.1717 C. J. Chou, C. W. Liu, J. Y. Lee, K. D. Lee.Optimal Planning of Large Passive Harmonic Filter Set at High Voltage LevelJ. IEEE Trans on Power System, 2000, 15(1):433-441.1818 Huang Lina, He Na, Xu Dianguo.Optimal D

21、esign for Passive Power Filters in Hybrid Power Filter Based on Particle Swarm OptimizationA.In:Li Weiwei Li. Proceedings of the IEEE International Conference on Automation and LogisticsC.Xiangtan:Xiangtan University Press,2007.1468-1472.四、参考文献四、参考文献19 19 赫瑞祥赫瑞祥. .用于谐波电流检测的新型同步检测法用于谐波电流检测的新型同步检测法D.D

22、.河北河北: :河北工业大学河北工业大学,2005.,2005.20 20 唐欣唐欣. .新型大功率串联谐振注入式混合有源滤波器的研究新型大功率串联谐振注入式混合有源滤波器的研究D.D.长沙长沙: :中南大学中南大学,2005.,2005.21 21 夏向阳夏向阳, ,罗安罗安. .基于改进扩展基于改进扩展PronyProny谱估计法的谐波电流检测谱估计法的谐波电流检测J.J.电力自动化设备电力自动化设备,2010,30 (10):7-11.,2010,30 (10):7-11.22 22 涂春鸣涂春鸣, ,罗安罗安. .无源滤波器的多目标优化设计无源滤波器的多目标优化设计J.J.中国电机工程学报中国电机工程学报,2002,22(3):6-9.,2002,22(3):6-9. 23 23 肖建华肖建华, ,吴今培吴今培. .电力系统的谐波动态抑制