滤波器

以图表形式直观展示了断路器、组合电器、高压开关柜的台账数（率）、故障数（率）、缺陷数（率）、运行年限分布情况，总结归纳了现目前主要存在的六大问题并给予相对应的管控策略。第一，针对隐蔽性较强的GIS内部载流回路过热短路故障问题，应开展对GIS内部过热检测技术研究，试点进行二维码定点定位测温；第二，对于继电器老化引发的开关误跳，可以改进二次接线回路设计，保证在断路器在非全相状态时间内才启动断路器跳闸回路跳闸，从而保证设备正常运行；第三，机构引发的断路器误动或拒动影响系统安全的情况下，可收集机械测试数据，开展机构状态的专项评估，研究并提出机构的运维检修策略；第四，多重雷击引发的断路器击穿问题，可通过研究多重雷击下断路器的运行工况，推进IEC工作组修编断路器多重雷击下技术要求和试验方法；第五，针对隔离开关机构、载流缺陷多的问题，可研究模块化、标准化和智能化机构，开展隔离开关的检查性操作和日常巡视工作的技术监督；第六，面对断路器爆裂风险，可制定滤波器断路器的反措，提高断路器的技术参数和试验要求，加强断路器厂内装配工艺环节的技术监督。

为保证并网系统中三电平中点箝位（neutral point clamped，NPC）型并网逆变器单相桥臂短路或断路故障后持续运行，提出一种基于空间矢量脉宽调制（space vector pulse width modulation，SVPWM）的优化补偿型低共模电压容错控制策略。首先，通过分析故障后八开关三相逆变器（eight switch three phase inverters，ESTPI）拓扑开关状态对应的共模电压大小，确定参考电压矢量合成规则；然后，通过一个基波周期内中点电流情况分析中点电位波动机理，进而对空间矢量合成进行调节补偿；最后，设计低通滤波器和滞环控制器进一步对补偿进行优化调整，保证并网电流质量的同时有效抑制了直流母线中点电位偏移。仿真结果表明，该容错控制策略能够实现三电平NPC并网逆变器单相桥臂故障后并网系统的稳定可靠运行，每个基波周期有三分之一时间的共模电压得到改善，优化补偿后的并网电流质量显著提高，且在并网电流突变时具备良好的控制特性。

针对被动法检测盲区较大和主动法易产生稀释效应的问题，提出基于主、被动结合的多分布式电源(distributed generation, DG)孤岛检测方法。首先，该方法利用有源电力滤波器(active power filter, APF)实现无功功率扰动，即通过扰动APF的q轴参数来控制其输出频率为2 Hz的无功功率，以扰动孤岛频率周期性波动。然后，利用小波分解和小波重构算法提取频率信号中的低频分量。最后，利用快速傅里叶变换(fast fourier transform, FFT)算法计算2 Hz低频分量的幅值并判断是否越限，以实现多DG孤岛检测。Matlab/Simulink建模仿真结果表明：该方法能够有效地避免稀释效应，实现多DG孤岛检测。

近日，国网浙江省电力有限公司电力科学研究院电能质量监测人员在嘉兴等地给电网加装谐波监测仪器，监测高压有源滤波器投运后区域电网的谐波变化。高压有源滤波器装设于华能嘉兴2号海上风电场，投运后风电场并网线路5次谐波电流降低了90%以上，风电场及周边电网电能质量明显改善。这标志着我国已掌握面向海上风电电能质量治理的高压有源滤波技术。

现有无功补偿电容谐振抑制方法通常将无功补偿电容配置为无谐振C型滤波器，以降低谐振带来的谐波电压放大与滤波器有功损耗。但在抑制低频谐振时，无谐振C型滤波器的元件参数可选择范围较小，难以在实现低频谐振抑制的同时兼顾滤波器配置成本。针对这一问题，文中提出一种无谐振C型滤波器优化设计方法。首先，设计一种改进C型滤波器结构，在传统C型滤波器结构中增加低频谐振抑制单元，消除滤波器潜在低频谐振点；然后，建立计及滤波器配置成本、有功损耗、谐振抑制性能及元件参数选择范围的滤波器元件参数配置模型，求解改进C型滤波器元件参数最优值。最后，通过仿真对比证明，改进C型滤波器在控制配置成本与有功损耗的基础上，能明显降低谐波放大系数，具有更好的谐振抑制性能。

针对窄带电力线通信(power line communication, PLC)数据传输速率低、负载阻抗不匹配导致信号反射的问题，提出一种基于倒L型匹配衰减器的宽带PLC阻抗匹配方法。首先，基于归一化低通滤波器的频率变换、阻抗变换和电路变换方法，设计实现了三阶巴特沃斯T型宽带带通滤波模块。然后，采用倒L型结构的纯电阻匹配网络，通过确定不同频点的阻抗值调整主干匹配网络中可变电阻元件，实现了PLC耦合器与电力线之间的阻抗匹配。最后，根据提出的阻抗匹配方法设计制作了具有1~30 MHz带宽的PLC耦合电路。 ADS仿真和实测验证均表明，所提阻抗匹配方法在更宽的频率范围内具备良好的匹配效果和电路参数易调节的特点，为PLC阻抗匹配的设计提供了新的理论和实践依据。

目前我国建设的特高压直流大多数为LCC型高压直流工程，随着特高压直流的大量投运和输送功率的大幅提升，直流接入的交流电网的安全稳定性与电能质量问题引起了广泛的关注。直流系统是交流电网中重要的谐波源，换流器运行时产生特征谐波注入交流系统，引起了交流电网畸变，需要采用无源滤波器进行滤波。

电力系统运行在非理想状态时，容易产生短暂的电压波动，此时并联有源电力滤波器(shunt active power filter, SAPF)采用无源控制策略无法高效、精确地调节电能质量，而常规滑模控制又容易引起抖振。针对上述情况，将无源控制和抗干扰能力更强的超螺旋二阶滑模控制相结合，提出了一种无源超螺旋二阶滑模控制策略。首先，根据有源电力滤波器的数学模型建立基于正负序分离的欧拉−拉格朗日模型；其次，对系统的模型进行了无源性分析，且根据其无源性设计了无源控制器，同时采用超螺旋二阶滑模控制对无源控制器进一步优化，提高了系统整体的鲁棒性和抗干扰能力；最后，在理想状态和负载突变、负载不平衡、电网电压不平衡、单相电压突变4种非理想状态下，通过仿真实验验证了无源超螺旋二阶滑模控制策略的有效性和优越性。