有色金属加工设备供电系统的谐波计算及治理方法研究

论文摘要

随着有色金属加工工业的发展,有色金属加工设备正在朝着大型、宽幅、高速的方向发展。近几年来,我国在这一行业先后建设了近十台1600mm～2400mm单机架、两机架双卷取铝带坯热轧机,2050mm六辊高速铝带冷轧机等大型设备。但是,这些设备引起了有色金属加工企业供电系统严重的谐波污染问题。因此,谐波检测与谐波治理越来越引起有色金属加工企业的重视。本文结合有色金属加工企业2400mm单机架双卷取铝带坯热轧机,进行供电系统谐波计算与谐波治理方法的研究。 在谐波计算方面,首先分析谐波产生的原因和谐波放大问题,研究谐波电压和谐波电流放大倍数的计算方法。然后在对常用的谐波检测方法进行深入分析的基础上,提出了利用神经网络建立谐波测量模型的方法。通过结合实际工程实例,计算出大容量晶闸管整流装置对电网产生谐波干扰,分析实际工况中各次谐波对电网造成的污染程度。 在谐波抑制方面,对目前广泛应用的无源滤波器组成和原理进行深入分析。根据实际工程实例计算的结果,提出使用无源滤波器来减少电网谐波污染的有效方法。同时,对有源滤波器的基本模型和存在的问题进行分析,提出利用有源滤波器进行谐波治理的基本途径,并对有源滤波器在有色金属加工企业的应用进行展望。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 电能的质量
• 1.1.2 电能质量的标准
• 1.1.3 谐波研究的意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 谐波及其治理方法
• 1.3.2 有色金属加工设备供电系统的谐波及治理
• 1.4 本文的主要研究工作
• 第二章 供电系统谐波的放大与危害
• 2.1 谐波的放大现象
• 2.1.1 谐波电压放大现象
• 2.2.2 谐波电压放大示例
• 2.2.3 谐波电流放大现象
• 2.2.4 谐波电流放大示例
• 2.2 谐波的危害
• 2.3.1 对供配电线路的危害
• 2.3.2 对电力设备的危害
• 2.3.3 对用电设备的危害
• 2.4 小结
• 第三章 供电系统的谐波检测和计算方法
• 3.1 谐波的来源
• 3.2 谐波测量计算的要求与方法
• 3.2.1 谐波测量计算的基本要求
• 3.2.2 采用模拟带通滤波器测量谐波
• 3.2.3 基于傅立叶变换的谐波测量计算方法
• 3.2.4 基于瞬时无功功率的谐波测量
• 3.2.5 利用小波分析方法进行谐波测量
• 3.2.6 基于神经网络的谐波测量方法
• 3.2.7 谐波测量的硬件选择
• 3.4 谐波干扰计算示例
• 3.4.1 电气驱动系统的配置
• 3.4.2 直流传动系统的供电系统和整流变压器参数
• 3.4.3 整流装置各参数与谐波电流的关系
• 3.4.4 谐波电流的计算
• 3.5 谐波标准
• 3.5.1 谐波电压波形畸变率
• 3.5.2 注入系统的谐波电流允许值
• 3.6 小结
• 第四章 基于无源滤波器的谐波抑制方法
• 4.1 无源滤波器的设计
• 4.1.1 无源滤波器的选择
• 4.1.2 单调谐滤波器的特征阻抗
• 4.1.3 单调谐滤波器的选择
• 4.1.4 参数计算
• 4.2 谐波治理应用示例
• 4.2.1 减少谐波源
• 4.2.2 无源滤波器集中补偿
• 23滤波器'>4.2.3 用偏谐振式设计H₂₃滤波器
• 4.3 无源滤波器设计的缺点分析
• 4.4 小结
• 第五章 基于有源滤波器的谐波抑制方法
• 5.1 有源滤波技术的发展
• 5.2 有源滤波的分类
• 5.3 电流实时检测方法
• 5.3.1 均方根算法
• 5.3.2 离散积分算法
• 5.3.3 FFT算法
• 5.4 有源滤波器的基本模型
• 5.5 有源滤波器面临的技术问题
• 5.6 无源、有源混合型补偿
• 5.7 在有色金属加工企业的应用
• 5.8 小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 读硕士期间发表的论文及科研成果目录