电力系统谐波及其抑制技术的研究

论文摘要

随着电力系统的发展以及电力市场的开放,电能质量问题越来越引起广泛关注。由于各种非线性负载（谐波源）应用普及,产生的谐波对电网的污染日益严重。因此,谐波及其抑制技术已成为国内外广泛关注的课题。有源电力滤波器（APF）是一种用于动态抑制谐波的新型电力电子装置,可以对大小和频率都变化的谐波进行补偿,其应用可以克服无源电力滤波器（PPF）传统谐波抑制方法的缺点。本文研究了三相三线制并联有源电力滤波器谐波检测方法——基于瞬时无功功率理论ip-iq。谐波电流检测方法,并在两种不同情况——系统稳定和负载突变情况下进行了仿真分析,证明了ip-iq检测方法能实时、准确地检测负载变化情况下的谐波。研究了并联有源电力滤波器电流控制方法,确定采用滞环比较控制方式作为本文所研究三相三线制并联有源电力滤波器控制策略。最后依据前面所研究的谐波检测方法和控制部分构建了三相三线制并联有源电力滤波器,进行了Matlab仿真实验,仿真结果验证了该滤波装置的良好补偿性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 绪论
• 1.1.1 电能质量
• 1.1.2 FACTS和DFACTS技术
• 1.2 谐波的危害
• 1.2.1 谐波的概念
• 1.2.2 谐波的危害
• 1.3 电力系统谐波抑制技术措施
• 1.3.1 受端治理措施
• 1.3.2 主动谐波治理的措施
• 1.3.3 被动治理谐波的措施
• 1.4 有源电力滤波器介绍
• 1.4.1 有源电力滤波器发展
• 1.4.2 有源电力滤波器研究现状
• 1.5 本文主要工作综述
• 2 有源电力滤波器原理
• 2.1 无源电力滤波器
• 2.1.1 无源电力滤波器原理
• 2.1.2 无源电力滤波器分类
• 2.1.3 无源电力滤波器评价
• 2.2 有源电力滤波器
• 2.2.1 有源电力滤波器基本原理
• 2.2.2 有源电力滤波器拓扑分类
• 2.3 并联有源电力滤波器补偿特性的研究
• 2.3.1 谐波源
• 2.3.2 有源电力滤波器补偿特性的基本要求
• 2.3.3 影响有源电力滤波器补偿特性的因素
• 2.3.4 并联型有源电力滤波器补偿特性
• 2.4 本章小结
• 3 基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法
• 3.1 谐波检测方法研究现状
• 3.2 三相电路瞬时无功功率理论
• 3.2.1 瞬时有功功率和瞬时无功功率
• 3.2.2 瞬时有功电流和瞬时无功电流
• 3.3 瞬时无功功率和传统功率理论的比较
• 3.4 瞬时无功功率的应用—谐波电流实时检测
• 3.4.1 基于瞬时无功功率p、q检测方法
• 3.4.2 基于瞬时无功功率的ip-iq检测方法
• 3.4.3 两种运算方式比较
• 3.5 基于瞬时无功功率的ip-iq检测方法仿真分析
• 3.5.1 电力系统的典型谐波源负载的仿真分析
• 3.5.2 系统负载发生突变时的仿真分析
• 3.6 本章小结
• 4 并联有源电力滤波器的控制策略研究
• 4.1 并联有源电力滤波器主电路工作原理
• 4.2 并联有源电力滤波器滞环比较控制方法
• 4.2.1 有源电力滤波器电流控制方法研究现状
• 4.2.2 PWM控制原理
• 4.2.3 滞环比较控制方式
• 4.3 并联有源电力滤波器直流侧电压控制
• 4.4 并联有源电力滤波器延时补偿问题
• 4.5 本章小结
• 5 并联有源电力滤波器仿真分析
• 5.1 某化工厂谐波测试
• 5.1.1 基本信息
• 5.1.2 谐波测试结果分析
• 5.1.3 谐波治理措施
• 5.2 仿真分析
• 5.2.1 系统等效电路图
• 5.2.2 仿真电路及主要参数
• 5.2.3 仿真结果及分析
• 5.3 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢