變壓器諧波及直流分量抑制方法研究.pdf

1、隨著配電系統(tǒng)中各類非線性負(fù)荷的不斷增加，特別是電力電子裝置的廣泛應(yīng)用，系統(tǒng)中的電能質(zhì)量日益惡化。非線性負(fù)荷的運(yùn)行向電網(wǎng)中注入了大量的諧波及直流分量，這些分量作用于變壓器上，引起諧波損耗，使變壓器溫度增高，壽命縮短，因此必須采取措施來抑制這些分量。 目前各種電流檢測方法和控制方法逐漸成熟，電力電子功率器件容量和性能也大幅提高，因此將電力電子技術(shù)用于抑制變壓器的諧波及直流分量，是一個新的研究方向，能夠極大地提高變壓器的運(yùn)行安全性，改

2、善電網(wǎng)中的電能質(zhì)量，帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。 本文簡要介紹了電力系統(tǒng)中諧波和直流分量的產(chǎn)生原因及對變壓器的危害，闡述了變壓器諧波及直流分量抑制的研究現(xiàn)況。在分析變壓器的結(jié)構(gòu)及原理的基礎(chǔ)上，采用了一種新型的變壓器諧波及直流分量抑制方案，即在配電變壓器副邊側(cè)增加一個補(bǔ)償繞組，該繞組與PWM變流器相連接，通過補(bǔ)償繞組反向注入與負(fù)載側(cè)諧波和直流分量相抵消的電流來進(jìn)行補(bǔ)償。 論文首先將提出的方法應(yīng)用于單相變壓器的諧波抑制。抑制單相變壓

3、器諧波需要準(zhǔn)確檢測出單相電路的諧波電流，目前常用的方法是將基于瞬時無功功率理論的三相電路諧波檢測方法推廣到單相電路中，但要先構(gòu)造三相電路并要對畸變電流進(jìn)行90度相移，因此實(shí)時性差、電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不便于實(shí)現(xiàn)。本文采用了一種基于關(guān)聯(lián)函數(shù)的單相電路諧波及無功電流檢測新方法，無需濾波器和鎖相環(huán)電路，原理簡單，檢測精度高，易于實(shí)現(xiàn)。在此方法的基礎(chǔ)上對單相變壓器諧波抑制進(jìn)行了仿真，結(jié)果表明該方法能有效改善變壓器電源側(cè)的電流波形及功率因數(shù)。然后將增加

4、補(bǔ)償繞組的方法應(yīng)用于三相變壓器的諧波抑制中，分析了p-q諧波電流檢測法的缺陷，采用在p-q法基礎(chǔ)上改進(jìn)的i<,p>-i<,q>法來檢測諧波電流。建立仿真模型，針對不同類型的諧波負(fù)載進(jìn)行了仿真分析。 此外隨著我國直流輸電系統(tǒng)的發(fā)展，如何限制地中直流引起的變壓器直流偏磁現(xiàn)象得到了廣泛的研究，目前抑制直流偏磁的方法大多存在實(shí)時性差的缺點(diǎn)。采用本文所提出的在變壓器中增加補(bǔ)償繞組的方法來抑制變壓器的直流偏磁，通過實(shí)時檢測直流分量來進(jìn)行準(zhǔn)確