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混合型有源电力滤波器的研究

ABSTRACT:Activepowerfilter(APF)isconsideredasthemosteffectivemethodtoharnesstheserious"powerpollution".ItisadevelopmentaltendencyofutilizingAPFpensatingharmoniccurrentandidle-current.InordertominimizethecapabilityandproductioncostsofAPF,anoveltopologyofshunt-hybridactivepowerfilterisputforward.

有源电力滤波器自考毕业论文怎么写
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Thepaperintroducestheconceptofharmonics,itsharmtopowergrid.Thepaperanalyzesrespectiveprinciplesandrelativemeritsofpassivefilter,activepowerfilterandhybridactivepowerfilter.Thenthepaperintroducespredictingoftheharmoniccurrents.OnthebaseofwhichthepaperdesignsanewparallelhybridactivepowerfilterwhichiscontrolledbyTMS320LF2407.IntheendthepapersimulateshardwaresystemsandharmonicsdetectionmethodsbyMATLAB/Simulink.Thesimulationandprimarilyexperimentalresultsverifythevalidityandfeasibilityofthemethod.

KeyWords:Harmonic,Hybri

关于有源电力滤波器类论文范文检索

一、引言

1822年,法国数学家傅立叶(J.Fourier,1768~1830)指出,一贯任意函数都可以分解为无穷多个不同频率正弦信号的和.基于此,国际电工标准定义谐波为:谐波分量为周期量的傅立叶级数中大于1的次分量.把谐波次数定义为:以谐波频率和基波频率之比表示的整数.电气和电子工程师协会标准定义谐波为:谐波是一个周期波或量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍.总结二者,目前国际普遍定义谐波为:谐波是一个周期电气量的正弦波分量,其频率为基波频率的整数倍[1,2].

理想的电网提供的电压,应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值.谐波电流和谐波电压的产生,对电网是一种污染,它将使用电设备所处的环境恶化,也对周围的通信系统和电网以外的设备带来危害.谐波对电网和其它系统的危害大致有如下几个方面:

谐波使电网中的元件产生了附加的谐波损耗,降低了发电,输电和用电设备的效率,大量的3次谐波电流流过中性线时会使线路过热,甚至发生火灾.

谐波影响各种电气设备的正常工作.谐波对电机的影响除引起附加损耗外,还会产生机械振动,噪声和过电压,使变压器铁损增大可能出现局部严重过热.谐波使电容器,电缆等设备过热,绝缘老化,寿命缩短,以至损坏.

谐波会引起电网中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,这就使(1)和(2)的危害大大增加,甚至引起严重事故.

谐波会导致继电保护和自动装置的误动作,并会使电气测量仪表计量不准确.

谐波会对邻近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量,重者导致信息丢失,使通信系统无法正常工作.

二无源滤波器和有源滤波器的工作原理

无源滤波器是利用电路的谐振原理,即当发生对某次谐波的谐振时,装置对该次谐波形成低阻通路,而达到滤波的目的[3,4].

图1有源滤波器的基本工作原理

有源滤波器由两大部分组成:谐波和无功功率检测电路及产生补偿电流的逆变器.前者的作用是先从补偿对象中检测出谐波和无功电流等分量,后者的作用是根据检测出的谐波和无功电流等产生幅值相等,相位相反的谐波分量,再注入电网,达到实时补偿谐波的目的[5].电压型并联式的基本原理结构如图1所示.

三混合型有源滤波器的分类及其优点

常用的混合型有源滤波器有:并联APF混合有源滤波器,串联APF混合型滤波器,串联—并联混合有源滤波器[6].

无源滤波器虽然有结构简单,运行维护经验成熟,一次性投资和运行维护费用低廉等优点,但这种"无源型"LC滤波器抑制谐波的效果并不理想,且系统LC也经常变化,当系统阻抗参数运行条件的变化,会发生与系统并联或串联谐振问题,造成电源侧某一频率上谐波电流倍增,严重影响滤波器性能,它一般只适用于静态补偿.

有源电力滤波器克服了无源滤波器固有缺陷,为消除电网谐波提供了有效手段且有良好的谐波补偿效果.但其存在容量与动态性能成反比,一次性投资和运行费用高等不足,影响了其实际应用的推广.

混合有源电力滤波器不仅克服了无源,有源电力滤波器的不足,而且兼有两者优点.因此,混合有源滤波器具有很好的应用前景.

六、结论

有源电力滤波器克服了无源滤波器固有缺陷,为消除电网谐波提供了有效手段.但其存在容量与动态性能成反比,一次性投资和运行费用高等不足,影响了其实际应用的推广.而混合有源电力滤波器不仅克服了无源,有源电力滤波器的不足,而且兼有两者优点.因此,混合有源滤波器具有很好的应用前景.展望后续的研究工作,目前在装置技术方面,国外的研究主要是朝提高补偿容量,改善补偿特性,减低成本和损耗,多功能化和装置小型化等方向发展.参考文献:

[1]王兆安,杨君,刘进军等谐波抑制和无功功率补偿[M]北京机械工业出版社,1998,45-67

[]彭协华,张代润,朱代祥无源滤波器设计新方法[J]电力电子技术,2004,38(4):29-31

[]魏晓光,石新春,刘卉无源滤波器参数的优化设计[N]华北电力大学学报,2003,30(3):24-27

[]顾建军,徐殿国,刘汉奎等有源滤波技术现状及其发展[N]电机与控制学报,2003,7(02):127-129

[]叶忠明,董伯藩,钱照明几种混合有源电力滤波器分析[J]电工电能新技术,1998(1):

23-28

[]赵成勇,李庚银,李海生等电力牵引系统的预测型谐波电流检测方法研究[N]电工技术学报,2001,16(1):85-88

[]刘和平TMS320LF240DSP结构,原理及应用[M]北京北京航空航天大学出版社,2002,3-41

[]田大强,蒋平,赵剑峰新型DSP用于并联型有源电力滤波器的计算和控制[J]电力科学与工程,2003,4(1):14-18

[]王兆安,黄俊电力电子技术[M]北京机械工业出版社,1998,60-81

[1]陈桂明,张明照,戚红雨等应用MATLAB建模与仿真[M]北京科学出版社,2003,10-

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