抽水蓄能电站谐波分析及其谐波抑制装置的损耗分析

论文摘要

抽水蓄能电站是对电力系统进行调峰填谷和提高电力系统经济性、可靠性的有效手段之一,因此得到了广泛的应用。使用变频启动装置过程中会产生大量谐波,造成电网电压畸变率增大。本文对启动装置中的六脉和十二脉整流器在启动过程中进行了仿真建模,并就电网中参数对谐波的影响进行了深入研究。讨论了谐波的治理问题。本文对电力有源滤波器进行了损耗分析,推导了损耗的计算方法。针对装置的主要损耗部分进行了计算与测试,为减少有源滤波装置损耗,提高装置的运行效率提供了重要资料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.1.1 谐波的危害
• 1.2 有源滤波器的发展及其现状
• 1.3 装置损耗所带来的问题
• 1.4 本文的选题意义和研究内容
• 第2章 抽水蓄能电站谐波分析
• 2.1 抽水蓄能电站的建模
• 2.2 几种方案比较
• 2.2.1 六脉方案和十二脉方案比较
• 2.2.2 两种六脉方案比较
• 2.3 相关因素对谐波的影响
• 2.3.1 换流角对谐波的影响
• 2.3.2 输入电感对谐波的影响
• 2.3.3 开通角对谐波的影响
• 2.3.4 输入变压器漏抗对谐波的影响
• 2.4 本章小结
• 第3章 三相四线有源滤波器主电路与控制
• 3.1 三相四线制有源滤波器基本工作原理
• 3.1.1 有源滤波器谐波的检测
• 3.1.2 补偿电流的跟踪控制
• 3.2 实验波形
• 3.3 本章小结
• 第4章 损耗的分析与计算
• 4.1 有源滤波器相关波形的推导与分析
• 4.1.1 补偿指令电流的计算与分析
• 4.1.2 逆变器侧输出电压分析
• 4.1.3 有源滤波器运行状态阶段分析
• 4.2 有源滤波器损耗计算与分析
• 4.2.1 主开关管导通损耗的计算与分析
• 4.2.2 二极管导通损耗的计算与分析
• 4.2.3 主开关管开关损耗的计算与分析
• 4.2.4 二极管反向恢复的计算与分析
• 4.3 磁性元件损耗的分析
• 4.3.1 磁性元件的损耗机理
• 4.3.2 有源滤波器电感器损耗估算方法的分析
• 4.3.3 有源滤波器电感器铁芯磁滞损耗的估算
• 4.3.4 绕组铜耗的估算
• 4.4 并联型有源滤波器损耗的测试与分析
• 4.5 有源滤波器效率优化方案
• 4.5.1 关于开关器件的选取
• 4.5.2 电感器磁芯材料的选取
• 4.6 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 附录Ⅰ 抽水蓄能电站A方案仿真原理图
• 附录Ⅱ 抽水蓄能电站B方案仿真原理图
• 附录Ⅲ 抽水蓄能电站C方案仿真原理图
• 附录Ⅳ 抽水蓄能电站D方案仿真原理图
• 附录Ⅴ 抽水蓄能电站四种方案参数
• 附录Ⅵ 有源滤波器损耗估算公式
• 附录Ⅶ 电感铁芯磁滞损耗估算公式
• 附录Ⅷ 硅钢电感设计
• 参考文献
• 致谢