1 云南恒安电力工程有限公司, 云南 昆明 650233
2 云南电网有限责任公司, 云南 昆明 650041
电力系统的电压和无功补偿是系统稳定、高效运行的关键, 为保证临时供电系统长期稳定运行, 提出一种计及电压稳定及无功补偿的多模式供电方法。根据稳定性电压驱动电路的传输特征, 连接补偿控制器及无功补偿蓄电池, 完成多模式供电环境的搭建。求取电压稳定状态下的临界点数值, 设计静态无功功率补偿发生器, 采用网络联接方式, 弥补临时供电系统的无功补偿效应, 实现动态无功功率补偿。对比实验结果表明, 与IEEE-118型输电控制手段相比, 应用多模式供电方法后, 整个电压系统的稳定性出现明显提升的变化趋势, PID无功补偿系数也不断增大, 临时供电系统的稳定传输问题得到有效解决。
无功补偿 多模式供电 电压驱动电路 稳定临界点 多模式常态 reactive power compensation multi-mode power supply voltage drive circuit critical stability point multi-mode normal state
1 中国科学院 等离子体物理研究所，合肥 230031
2 中国科学技术大学，合肥 230036
聚变堆主机关键系统综合研究设施（CRAFT）超导磁体电源兼具大电流稳态运行、高功率脉冲运行和瞬态故障抑制能力的需求。换流变压器的短路阻抗与超导磁体电源的特性密切相关。为了优化超导磁体电源的性能，基于交直流系统的参数和换流变压器的等效电路模型，研究了换流变压器短路阻抗与超导磁体电源的输出电压、谐波电流、短路故障电流和无功损耗的关系。短路阻抗越小，超导磁体电源的额定输出电压越高，无功损耗越小，这些特性对CRAFT超导磁体电源的性能有利，但是短路故障电流和谐波电流增加，影响电源的短路故障抑制能力和谐波特性。在CRAFT超导磁体电源换流变压器短路阻抗设计时，首先短路阻抗必须满足直流电源的额定输出电压和故障电流抑制能力，其次，由于CRAFT超导磁体电源是多相变流器，仅产生高次特征谐波电流，含量少便于抑制，因而尽量选择较小的短路阻抗。
聚变堆主机关键系统综合研究设施 电源 短路阻抗 谐波电流 无功功率 CRAFT power supply short-circuit impedance harmonic current reactive power 强激光与粒子束
2021, 33(9): 096001
1 中国科学院 合肥物质科学研究院 等离子体物理研究所, 合肥 230031
2 中国科学技术大学 研究生院科学岛分院, 合肥 230026
有源电力滤波器（APF）是电力系统中实现电能质量管理的关键设备，谐波检测作为APF的关键技术之一，检测的精度和响应速度直接决定了APF的整体性能。介绍了传统的基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波电流检测算法; 针对其检测精度受锁相环输出相位误差影响，以及低通滤波器的存在限制了谐波检测系统的响应速度，提出了应用锁频环技术，产生与电网电压同频的单位正余弦信号的一种改进谐波检测算法; 并提出采用滑动平均滤波器（MAF）代替低通滤波器提高其响应速度以及改善谐波检测精度; 对改进的检测算法进行了理论分析，通过MATLAB进行仿真研究，理论分析和仿真结果都证明了该方法的有效性。
有源电力滤波器 谐波检测 瞬时无功功率理论 锁频环 active power filter harmonic detection instantaneous reactive power theory frequency locked loop MAF MAF 强激光与粒子束
2019, 31(5): 056005
1 中国科学院 等离子体物理研究所， 合肥 230031
2 中国科学技术大学 研究生院科学岛分院， 合肥 230031
发展高效绿色电炉冶炼技术是淘汰落后产能、钢铁产业调整升级的重要举措。电弧炉作为核心生产设备，防止其生产运行中无功冲击造成的电压跌落至关重要。而目前单一的有源、无源补偿方式无法同时满足电弧炉负荷日益增长的大容量且快速响应的无功补偿需求。研究了静止无功补偿器(SVC)和静止无功发射器(SVG)相结合的混联补偿方式，分析了SVC在分相不平衡大容量补偿及SVG在无功快速响应方面中的特性，并针对某钢厂电弧炉工作运行情况，计算其无功需求，充分利用其原有的SVC装置，设计混联SVG方案来抵消剩余无功缺口，使用PSCAD/EMTDC进行了联合应用仿真，证实其理论有效性。
电弧炉 动态无功补偿 SVC/SVG联合装置 PSCAD/EMTDC系统仿真 electric arc furnace dynamic reactive power compensation SVC/SVG joint device PSCAD/EMTDC system simulation 强激光与粒子束
2019, 31(5): 056002
电子科技大学电子工程学院， 四川 成都 610054
天线的近场分析在近场通信 (NFC)、电磁兼容 (EMC)、阵列天线设计等领域越来越受到关注。准确高效的近场分析方法对于近场的分布控制和引导机制等有着重要的作用。本文针对典型天线磁偶极子 (电小线圈 )的近场进行了初步的理论研究，主要分析了磁偶极子的近场平均能量密度分布、有功功率和无功功率的关系和分布。并通过磁偶极子的场分量计算平均坡印廷矢量，从而定性分析了线圈“储能”和“辐射能量”的关系，同时根据平均坡印廷矢量给出了电小线圈的近场“储能”中能量流动的物理图像。本文还计算了磁偶极子的平均电场能量密度和平均磁场能量密度，并进一步分析了二者的分布以及比较了二者的大小关系。
电小线圈 近场 有功功率 无功功率 平均坡印廷矢量 储能 electricallysmall loop nearfield activepower reactive power average Poyntingvector stored energy 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(4): 567
Department of Electrical Engineering, Feng Chia University, Taichung 40724, China
针对传统功率计测量电功率存在线圈电感、电容与金属部分的涡流感应等限制,本文基于布拉格光纤光栅与压电转换器设计了电功率传感器来测量实功率与虚功率。将布拉格光纤光栅粘贴于压电转换器上，构建了动态应变模拟装置。负载电压与负载电流的乘积形成的等效电压施加在压电转换器上使布拉格光纤光栅动态变化，由此测量光栅动态变化所造成的波长改变量即可得到等效负载功率。相位检测电路用于测量负载电压与负载电流的相位差，由该相位差即可求得功率因数。所研究的传感器可以取代传统功率计用于实功率和虚功率的测量。
电功率传感器 实功率 虚功率 光纤布拉格光栅 压电转换器 electrical power sensor real power reactive power Fiber Bragg Grating (FBG) piezo-electric transducer
