基于matlab電力系統(tǒng)諧波抑制的仿真研究

1、電力系統(tǒng)諧波抑制的仿真研究電力系統(tǒng)諧波抑制的仿真研究目錄1緒論……………………………………………………………………………1.1課題背景及目的…………………………………………………………1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進展…………………………………………………1.2.1國外研究現(xiàn)狀……………………………………………………1.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀……………………………………………………1.3本文的主要內(nèi)容……………………………………………………………2

2、有源電力濾波器及其諧波源研究………………………………………………2.1諧波的基本概念…………………………………………………………2.1.1諧波的定義………………………………………………………2.1.2諧波的數(shù)學表達…………………………………………………2.1.3電力系統(tǒng)諧波標準…………………………………………………2.2諧波的產(chǎn)生………………………………………………………………2.3諧波的危害和影響…………………………………………………

3、……2.4諧波的基本防治方法……………………………………………………2.5無源電力濾波器簡述……………………………………………………2.6有源電力濾波器介紹……………………………………………………2.6.1有源濾波器的基本原理.………………………………………2.6.2有源電力濾波器的分類.………………………………2.7并聯(lián)型有源電力濾波器的補償特性……………………………………2.7.1諧波源…………………………………………………………2

4、.7.2有源電力濾波器補償特性的基本要求……………………………2.7.3影響有源電力濾波器補償特性的因素……………………………2.7.4并聯(lián)型有源電力濾波器補償特性………………………………2.8諧波源的數(shù)學模型的研究………………………………………………2.8.1單相橋式整流電路非線性負荷…………………………………2.8.2三相橋式整流電路非線性負荷.…………………………………3基于瞬時無功功率的諧波檢測方法………………………………………

5、……3.1諧波檢測的幾種方法比較……………………………………………3.2三相電路瞬時無功功率理論……………………………………………3.2.1瞬時有功功率和瞬時無功功率………………………………………3.2.2瞬時有功電流和瞬時無功電流………………………………………3.3基于瞬時無功功率理論的pq?諧波檢測算法.……………………3.4基于瞬時無功功率理論的pqii?諧波檢測法.……………………4并聯(lián)有源電力濾波器的控制策略………………………

6、……………………4.1并聯(lián)型有源電力濾波器系統(tǒng)構(gòu)成及其工作原理…………………………4.2并聯(lián)有源電力濾波器的控制研究.………………………………4.2.1并聯(lián)有源電力濾波器直流側(cè)電壓控制……………………4.2.2有源電力濾波器電流跟蹤控制技術(shù)……………………………4.2.2.1PWM控制原理…………………………………………4.2.2.2滯環(huán)比較控制方式…………………………………………4.2.2.3三角波比較方式…………………………4.3有

7、源電力濾波器的主電路設(shè)計…………………………………………1緒論緒論1.11.1課題背景及目的課題背景及目的隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，電力電子產(chǎn)品廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，用戶對電能質(zhì)量的要求也越來越高，諧波問題一直被作為最突出的問題之一而受到廣泛的關(guān)注。改善電能質(zhì)量，既需要供電部門提高供電質(zhì)量，同時在用戶側(cè)就地改善電能質(zhì)量也是很有必要的，相關(guān)標準明確指出：用戶的非線性負荷、沖擊性負荷、波動負荷、非對稱負荷對供電質(zhì)量產(chǎn)生影響

8、或?qū)Π踩\行構(gòu)成干擾和妨礙時，用戶必須采取措施加以消除。電能質(zhì)量問題的提出由來已久，衡量電能質(zhì)量的指標也是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而備受關(guān)注。在電力系統(tǒng)的發(fā)展早期，電力負荷的組成比較簡單，主要由同步電動機、異步電動機和各種照明設(shè)備等線性負荷組成。20世紀80年代以來，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，非線性電力電子器件和裝置在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，不少用戶對電能的利用都要經(jīng)過電力電子裝置的轉(zhuǎn)換和控制，這些裝置給人們生產(chǎn)和生活帶來方便和效率的同時，使電

9、力系統(tǒng)的非線性負荷明顯增加。諧波研究的意義，是因為諧波的危害十分嚴重，諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀，還會引起供電電壓畸變，增加用電設(shè)備消耗的功率，降低系統(tǒng)的功率因數(shù)，增加輸電線路的損耗，縮短輸電線壽命，增加變壓器損耗，對電容器有很大影響，造成繼電保護、自動裝置工作紊亂，增加感應(yīng)電動機的損耗，使電動機過熱，造成換流裝置不能正常工作，引起電力計量誤差，

10、干擾通信系統(tǒng)，對其它設(shè)備造成影響。諧波研究的意義，還在于其對電力電子技術(shù)自身發(fā)展的影響。但是，現(xiàn)在電力電子裝置產(chǎn)生的諧波污染已經(jīng)成為阻礙電力電子救贖發(fā)展的重大障礙，它迫使電力電子領(lǐng)域的研究人員必須對諧波問題進行更為有效的研究。諧波研究的意義，還可以上升到治理污染環(huán)境、維護綠色環(huán)境來考慮。對電力電子來說，無諧波就是“綠色“的主要標志之一。因此消除諧波污染，已成為電力系統(tǒng)，尤其是電力電子技術(shù)中的一個重大課題。諧波研究及其抑制技術(shù)已日益成為人

11、們關(guān)注的問題。1.21.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進展國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進展121國外研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀國外對電力諧波問題的研究大約在五六十年代開始，當時主要是針對高壓直流輸電技術(shù)中變流器引起的電力系統(tǒng)諧波問題進行研究。到了七八十年代，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展及其廣泛應(yīng)用，諧波問題變得日益嚴重，從而引起各國的高度重視。最近幾十年，電力諧波的研究，已經(jīng)滲透到了許多其它學術(shù)領(lǐng)域，并且形成了自己特有的理論體系、分析研究方法、控制與治理技術(shù)、監(jiān)測方法與技

12、術(shù)、限制標準與管理制度等。到目前為止，對諧波這一領(lǐng)域的研究仍然非?；钴S。電力系統(tǒng)的諧波及抑制研究問題近幾十年來在世界范圍內(nèi)得到了十分廣泛的關(guān)注，國際電工委員會(IEC)、國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)、國際供電會議(CⅡ也D)及美國電氣和電子工程師學會(IEEE)等國際性學術(shù)組織，都相繼成立了專門的電力系統(tǒng)諧波工作組，并己制定除了限制電力系統(tǒng)諧波的相關(guān)標準。從1984年開始，每兩年召開一次的電力系統(tǒng)國際諧波會議(ICHPS)為這個領(lǐng)域的國