無源動態(tài)諧波濾波器的建模與仿真.pdf

1、電能是我國主要的能源之一,而由于大量非線性負載接入電網(wǎng),使得無功消耗不平衡和諧波危害日趨嚴重,造成了電能質(zhì)量大幅度降低。為了營造一個綠色安全的電網(wǎng),無功補償和諧波治理迫在眉睫。專用無功補償裝置有其實用性,但也存在著不足。電網(wǎng)諧波治理以安裝濾波器為主。濾波器集無功補償和濾波功能于一體。相比于有源濾波器,無源濾波器結構簡單,使用方便,設備投資低,運行可靠性高和維護方便,應用較廣泛,但也存在著一些性能缺陷?；诖?項目組提出設計一種基于晶閘管

2、式可變電抗器的無源動態(tài)諧波濾波器。本文旨在MATLAB/Simulink中建立無源動態(tài)諧波濾波器的系統(tǒng)仿真模型,通過仿真分析驗證其調(diào)諧無功補償和濾波可行性。
　　 本文通過對傳統(tǒng)無源濾波器的拓撲結構和工作原理進行分析,總結出了其無功補償和濾波性能上的不足,特別是調(diào)諧性能上的缺陷。由此設計了一種基于晶閘管式可變電抗器的無源動態(tài)諧波濾波器的拓撲結構,從工作原理上分析了其調(diào)諧無功補償和濾波的可行性。
　　 為了驗證無源動態(tài)諧波

3、濾波器的調(diào)諧無功補償和濾波可行性,本文在MATLAB/Simulink中,根據(jù)無源動態(tài)諧波濾波器的系統(tǒng)仿真結構圖建立了其系統(tǒng)仿真模型,主要包括三相電源、非線性負載和無源動態(tài)諧波濾波器三大模塊,為后續(xù)的仿真分析奠定了基礎。
　　 在無源動態(tài)諧波濾波器的系統(tǒng)仿真模型基礎上,對系統(tǒng)進行了仿真分析。首先對濾波前系統(tǒng)的無功和諧波進行了仿真分析;然后根據(jù)無功補償和濾波的需要提出了無源動態(tài)諧波濾波器的參數(shù)確定方法;接著設計出了各次無源動態(tài)諧波

4、濾波器,并將其接入系統(tǒng)中,通過仿真分析驗證其無功補償和濾波可行性;最后對系統(tǒng)進行調(diào)諧性能的仿真分析,包括避免過補償?shù)恼{(diào)諧性能的仿真分析和應對電容器容量下降的調(diào)諧性能的仿真分析兩大部分。
　　 仿真結果表明:(1)無源動態(tài)諧波濾波器在基波頻率下能夠補償系統(tǒng)無功,在諧波頻率下有效濾除諧波;(2)無源動態(tài)諧波濾波器具有調(diào)諧無功補償和濾波特性:過補償情況下通過分段投切電容器組,加之可變電抗器感抗可調(diào),能夠動態(tài)調(diào)諧的避免過補償;在長期工作