基于感应滤波变压器的混合有源补偿电流平衡装置

摘要
图/表
参考文献
相关文章 (13)

全文: PDF (325 KB)
输出: BibTeX | EndNote (RIS)

摘要在电气化铁道的混合有源补偿电流平衡装置中, 为了减少谐波对PWM逆变装置的影响, 采用感应滤波变压器代替输出变压器。感应滤波变压器的滤波绕组所接的LC滤波器补偿一定的无功, 消除大部分主要次谐波, 使牵引变电所的谐波, 或者回灌的谐波电流对PWM逆变器的直流侧电压抬升的影响减小, 有助于PWM逆变装置的稳定。为了消除牵引变电站的负序电流, 提出了基于神经网络的PSO-BP算法来检测有功电流, 采用对电源电流的直接控制方法来平衡两个牵引臂的有功电流, 并动态补偿无功和谐波电流, 使牵引变压器两臂输出的有功电流相等。本文详细介绍了该装置的拓扑结构和工作原理, 仿真和实验结果表明这种装置能够有效地改善电网质量。

	服务

	把本文推荐给朋友
	加入我的书架
	加入引用管理器
	E-mail Alert
	RSS
	作者相关文章
	朱红萍
	李燕
	王俊年

关键词 ：感应滤波变压器, 负序电流, 神经网络PSO-BP算法, 混合有源补偿装置

Abstract：In order to reduce the influence of harmonic on PWM inverter device in the hybrid active compensation device for current balance applied to electrical railway system, the inductive filtering transformer is used instead of the output transformer. The filtering winding of the inductive filtering transformer accessed to LC filters can compensate most reactive power and main character harmonic currents. its feature can avoid voltage harmonic or reflowing current influence on DC side voltage rise, and help the PWM inverter device stability. In order to eliminate the negative sequence current of traction substation, the PSO-BP algorithm based on neural network is proposed to detect active current, direct control method for power supply current to balance the active current of two traction arms, and dynamic compensation reactive power and harmonic currents, the active current of traction transformer’s two output arms was equal. This paper introduces the topology and principle of the device, and the simulation and experimental resuls show that this device can effectively improve the quality of power grid.

Key words： The inductive filtering transformer negative sequence current neural network PSO-BP algorithm hybird active compensation device

收稿日期: 2012-05-31 出版日期: 2014-03-25

PACS:

TM711

基金资助:湖南省自然科学基金(11JJ9013), 湖南省科技厅(2012FJ4140, 2012GK3099)和湖南省教育厅(11K027)资助项目

作者简介: 朱红萍女, 1970年生, 博士, 副教授, 主要从事电能质量分析控制及相关 HVDC&FACTS 技术研究工作及基于新型换流变压器的直流输电系统新理论研究。李燕女, 1975年生, 讲师, 博士研究生, 主要从事信号特征提取和信号分析研究。

引用本文:

朱红萍, 李燕, 王俊年. 基于感应滤波变压器的混合有源补偿电流平衡装置[J]. 电工技术学报, 2013, 28(8): 268-275. Zhu Hongping, Li Yan, Wang Junnian. A Hybird Active Compensation Device for Current Balance Based on Inductive Filtering Transformer. Transactions of China Electrotechnical Society, 2013, 28(8): 268-275.

链接本文:

http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2013/V28/I8/268

[1] 贺建闽, 黄治清, 高师湃. 洛阳东牵引变电所电能质量初步评价[J]. 电气化铁道, 2000, 12(3): 1-4.
[2] 王跃, 杨君, 王兆安. 电气化铁路用混合电力滤波器的研究[J]. 中国电机工程学报, 2003, 23(7): 23-27.
[3] Morrison R E. Power quality issues on AC traction systems[C]. Proceedings of Ninth International Conference on Harmonics and Quality of Power Orlando(USA), 2000: 709-714.
[4] 陈邦兴. 用于电气机车牵引变电所的滤波装置[J]. 电力技术, 2002, 20(10): 19-20.
[5] 李勇, 罗隆福, 刘福生, 等. 变压器感应滤波技术的发展现状与应用前景[J]. 电工技术学报, 2009, 24(3): 86-92.
[6] 孙卓, 朱东起, 姜新建. 牵引变电所新型电能质量调节器的研究[J]. 电力系统自动化, 2002, 26(19): 41-44.
[7] 瓦修京斯基C B. 变压器的理论与计算[M]. 崔立君, 杜恩田译. 北京: 机械工业出版社, 1983.
[8] 陈宇, 刘会金, 李琼林. 有源滤波器直流侧电压控制方法研究[J]. 电气应用, 2006, 25(7): 79-82.
[9] 李自成, 孙玉坤. 基于电路模型与最优迭代算法的单相电路谐波电流实时检测新方法[J]. 电工技术学报, 2007, 22(1): 142-147.
[10] 熊伟丽, 徐保国, 周其明. 基于改进粒子群算法的PID参数优化方法研究[J]. 计算机工程, 2005, 31(24): 40-43.
[11] Kennedy J, Berthart R. Particle swarm optimization[C]. Proceedings of IEEE Int. Conference. on Neural Networks, Perth, 1995: 1942-1948.
[12] 孙卓, 姜新建, 朱东起. 电气化铁路中谐波、无功、负序电流的实时检测方法[J]. 电力系统自动化, 2003, 27(15): 53-57.
[13] Sun Zhuo, Jiang Xinjian. A novel of active power quality compensator topology for electrified railway [J]. IEEE Transaction on Power Electronics, 2004, 19(4): 1036-1042.
[14] Senini S T, Wolfs P J. Systematic identification and review of hybrid active filter topologies[C]. IEEE 33rd Annual Power Electronics Specialists Conference, 2002: 394-399.
[15] Wang Guo. A hybird active compensation method for current balance based on y, d11 connection traction transformer[J]. IEEE Power Electronics and Intelligent Transportation System, 2008, 12(8): 582-586.
[16] 熊芝耀, 程敏胜, 张志文, 等. 阻抗匹配平衡变压器单相负荷平衡补偿的研究与分析计算[J]. 湖南大学学报(自然科学版), 2001, 28(2): 45-50.
[17] 张定华, 桂卫华, 王卫安, 等. 新型电气化铁道电能质量综合补偿系统的研究及工程应用[J]. 电工技术学报, 2009, 24(3): 190-194.
[18] Akagi H. Modern active filter and traditional passive filter[J]. Bulletin of Polish Academy of Science Technical Science, 2006, 54(3): 255-269.
[19] 方宇, 裘迅, 邢岩, 等. 基于预测电流控制的三相高功率因数PWM整流器研究[J]. 中国电机工程学报, 2006, 26(20): 69-73.
[20] 王儒, 方宇, 邢岩. 三相高功率因数PWM变换器可逆运行研究[J]. 电工技术学报, 2007, 22(8): 46-51.