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(lái)抑制這些分量。 目前各種電流檢測(cè)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(gè)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(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。 本文簡(jiǎn)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(duì)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(gè)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(lái)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(cè)出單相電路的諧波電流，目前常用的方法是將基于瞬時(shí)無(wú)功功率理論的三相電路諧波檢測(cè)方法推廣到單相電路中，但要先構(gòu)造三相電路并要對(duì)畸變電流進(jìn)行90度相移，因此實(shí)時(shí)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(wú)功電流檢測(cè)新方法，無(wú)需濾波器和鎖相環(huán)電路，原理簡(jiǎn)單，檢測(cè)精度高，易于實(shí)現(xiàn)。在此方法的基礎(chǔ)上對(duì)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(cè)法的缺陷，采用在p-q法基礎(chǔ)上改進(jìn)的i<,p>-i<,q>法來(lái)檢測(cè)諧波電流。建立仿真模型，針對(duì)不同類型的諧波負(fù)載進(jìn)行了仿真分析。 此外隨著我國(guó)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(shí)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(lái)抑制變壓器的直流偏磁，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)直流分量來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確