基于磁阀式可控电抗器的自动调谐滤波装置研究

论文摘要

作为谐波抑制设备,无源调谐滤波器具有结构简单、运行可靠、投资少等优点,在电力系统中日益广泛应用。但是,调谐滤波器的滤波效果对电网和滤波器参数的变化比较敏感,随着运行频率的变化和设备老化,滤波器的滤波性能变差。可控电抗器由于电抗值可在线平滑调节,可以很好的解决这一问题。本文研究了磁阀式可控电抗器的基本结构和工作原理,建立了数学模型,对其工作特性进行了全面分析,并采用移相绕组方式抑制可控电抗器自发谐波。此外,对磁阀式可控电抗器的快速励磁方法进行了探讨。在此基础上首次采用模糊控制理论对其在自动调谐滤波领域中的应用做了深入的研究,通过EMTDC/PSCAD的仿真验证了该方法的有效性和可行性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 谐波产生的原因及其危害
• 1.2.1 谐波产生的原因
• 1.2.2 谐波产生的危害
• 1.2.3 谐波抑制方法及其存在的问题
• 1.2.4 自动调谐滤波措施的提出
• 1.3 可控电抗器的发展与现状
• 1.4 本论文的主要内容
• 第二章 调谐滤波器的工作原理及改进
• 2.1 LC调谐滤波器的结构
• 2.2 调谐滤波器的工作原理
• 2.3 调谐滤波器存在的缺点
• 2.3.1 失谐
• 2.3.2 过流
• 2.4 调谐滤波器的改进
• 第三章 磁阀式可控电抗器工作原理及数学模型
• 3.1 工作原理
• 3.2 铁磁材料及磁化特性
• 3.3 数学模型
• 3.3.1 电磁方程的建立
• 3.3.2 电抗器各工作状态之间的转换条件及判断
• 3.4 工作特性分析
• 3.4.1 等效电路
• 3.4.2 谐波特性
• 3.4.3 伏安特性
• 3.4.4 控制特性
• 3.4.5 响应速度
• 3.4.6 有功损耗
• 第四章 谐波抑制及快速励磁探讨
• 4.1 谐波抑制研究
• 4.1.1 电抗器的谐波抑制方法
• 4.1.2 移相变压器及移相电抗器
• 4.1.3 基于EMTDC/PSCAD的仿真分析
• 4.2 提高响应速度
• 4.2.1 快速励磁方法比较
• 4.2.2 磁阀式可控电抗器的快速励磁控制
• 4.3 小结
• 第五章 可控电抗器自动调谐滤波研究
• 5.1 概述
• 5.2 滤波器失谐度的检测方法
• 5.3 模糊控制策略
• 5.3.1 模糊控制的特点
• 5.3.2 模糊控制的基本原理
• 5.4 模糊-PI控制
• 5.4.1 模糊-PI控制器的原理
• 5.4.2 PI参数对控制性能的作用
• 5.4.3 模糊推理规则集的形成
• 5.5 滤波器自动调谐和限流策略分析
• 5.5.1 自动调谐滤波
• 5.5.2 限流策略
• 5.6 仿真研究
• 5.6.1 滤波器正常调谐支路工作时的仿真结果
• 5.6.2 滤波器限流调谐的仿真结果
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间发表的学术论文和参加科研情况
• 在校期间参加科研情况