1. 研究目的与意义(文献综述)
如今,在高压交流电力系统中,大容量电力电子装置的应用日益广泛,产生谐波和无功等问题,严重地威胁着系统自身的安全稳定运行。而传统的lc滤波器等有谐波抑制和无功补偿的诸多缺陷,为了克服这些缺陷,本文提出了一种有源电力滤波器,是利用可关断电力电子器件,产生与负荷电流中谐波分量大小相等、相位相反的电流来抵消谐波的滤波装置。既实现了动态跟踪补偿,又可以补谐波和补无功。
滤波器按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种,滤波器有以下几种。
无源滤波器仅由无源元件组成的滤波器,它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。这类滤波器的优点是:电路比较简单,不需要直流电源供电,可靠性高;缺点是:通带内的信号有能量损耗,负载效应比较明显,使用电感元件时容易引起电磁感应,当电感l较大时滤波器的体积和重量都比较大,在低频域不适用。用于谐波治理的传统方式为并联无源lc滤波器,选定r、l、c的参数,使滤波网络在一定的谐波信号频率处产生谐振,从而达到抑制谐波的目的。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容
有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速dsp器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动igbt或ipm功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。
有源电力滤波器的结构原理如图1所示。图中u和z分别为市电网电压和负载,有源电力滤波器有电流检测电路和pwm--主电路组成。电流检测电路的作用是检测负载电流中的谐波分量和无功电流分量,主电路为双向功率传输的逆变电路,pwm为逆变电路的控制电路,pwm--主电路的作用是对负载电流中的谐波分量和无功电流分量进行补偿。
3. 研究计划与安排
第1—3周:查找资料 ,调研。
第4—6周:查阅资料,写开题报告,翻译资料。
第7—8周:熟悉matlab,确定数据处理的编程方案。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]王兆安.谐波抑制和无功功率补偿[m]. 北京:机械工业出版,1998.
[2] 王忠礼.matlab在电气工程与自动化专业中的应用[m]. 北京:清华大学出版社,2007.
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