中孚300kA铝电解供电系统谐波检测及预警系统

论文摘要

随着电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置产生的谐波对电网的危害日趋严重。结合河南中孚公司300kA级铝电解供电网,系统地研究了铝电解整流供电网谐波特性、谐波动态检测方法,设计了铝电解整流供电网谐波监测与故障预警系统,为铝电解供电网谐波的在线治理及故障预警奠定了基础。首先介绍了中孚300kA级电解铝厂整流供电网的基本状况,主要包括供电网中主要的谐波源、所产生谐波的特征以及谐波对生产所造成的危害。对中孚300kA整流系统的谐波进行了分析,依据分析结果采取了针对性的谐波治理方法。结合铝电解整流供电网的谐波特性,提出了一种基于改进型自适应滤波器的谐波动态检测方法,建立了整流供电网中变压器、输电线路、滤波装置和高压电网的谐波模型；并分析了串联谐振、并联谐振预警模型；以此为基础,研究了谐波含有率、三相不平衡和过负荷预警模型。构建了基于谐波分析的大型铝电解整流供电网故障预警模型。开发了谐波检测及故障预警系统,并应用于铝电解整流供电网,实际应用表明了所开发的系统能够实现整流供电网各次谐波的实时监测及故障预警,为整流供电网谐波补偿和治理及故障预测提供了依据,能够明显降低故障发生率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 铝电解整流供电基本特点
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 项目来源及研究意义
• 1.4 论文的主要研究内容和结构
• 第二章 中孚300kA铝电解供电系统
• 2.1 中孚300kA整流系统结构
• 2.2 中孚整流系统运行方式
• 2.2.1 交流110kV系统运行方式
• 2.2.2 交流10kV系统运行方式
• 2.3 中孚300kA整流系统的主要技术参数
• 2.4 本章小结
• 第三章 中孚300kA铝电解供电系统谐波分析及治理
• 3.1 中孚300kA铝电解供电系统谐波分析
• 3.2 中孚300kA铝电解供电系统谐波治理
• 3.3 本章小结
• 第四章 谐波检测算法及故障预警系统软件开发
• 4.1 自适应滤波器谐波检测方法
• 4.1.1 自适应滤波器原理
• 4.1.2 改进的自适应滤波器谐波检测方法
• 4.2 单神经元自适应谐波检测
• 4.2.1 多路自适应滤波器
• 4.2.2 单神经元谐波检测
• 4.3 预警系统的软件设计
• 4.3.1 系统功能需求分析
• 4.3.2 模块划分
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于谐波分析的大型铝电解整流供电网故障预警模型
• 5.1 整流供电网谐波模型
• 5.1.1 变压器的谐波模型
• 5.1.2 输电线路的谐波模型
• 5.1.3 滤波装置的谐波模型
• 5.1.4 高压电网谐波模型
• 5.2 300kA整流供电网的谐振预警模型
• 5.2.1 串联谐振分析
• 5.2.2 并联谐振分析
• 5.2.3 谐振预警模型
• 5.3 整流供电网谐波含有率预警模型
• 5.3.1 电网谐波的各项指标
• 5.3.2 公用电网谐波的限值
• 5.3.3 谐波含有率预警模型
• 5.4 三相不平衡预警模型
• 5.5 过负荷预警模型
• 5.6 本章小结
• 第六章 谐波检测及预警系统实现和运行效果
• 6.1 谐波检测及预警系统实现
• 6.1.1 系统硬件组成
• 6.1.2 DSP状态测试
• 6.1.3 电网参数设定界面
• 6.1.4 谐波动态检测系统主界面
• 6.1.5 限值报警界面
• 6.2 谐波检测及预警系统运行效果
• 6.3 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 本文总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文及参与的项目