间谐波参数对荧光灯闪变的影响及间谐波抑制方法的研究

论文摘要

随着电力电子元件等非线性设备在电力系统中的广泛应用,由此而产生的间谐波所带来的闪变危害越来越严重,也越来越引起广泛关注。目前,国际公认的对电压波动引发闪变的评价方法是IEC闪变仪,但IEC闪变仪是基于调幅电压波动,以白炽灯为评价对象设计的,对高频间谐波所引起的闪变无法正确检测,同时,现有实验研究也表明,荧光灯对间谐波引发的闪变比白炽灯敏感,由于荧光灯的发光机理与白炽灯不同,使得研究间谐波对荧光灯的闪变效应及其抑制方法成为亟待解决的问题.本文通过对间谐波各参数所引起的电压波动进行研究,结合间谐波所引起的荧光灯闪变敏感的实验曲线进行分析,提出了基于神经网络的方法来获得传统紧凑型荧光灯闪变各影响因子的权重,接着引入了在瞬时功率与光通量之间关系的基础上提出了对IEC闪变仪的改进模型,并进而针对间谐波参数对紧凑型荧光灯闪变的影响权重提出了对间谐波的抑制措施。全文的主要内容如下:①通过对单个间谐波和一对间谐波对工频电压的调制影响以及间谐波畸变率对电压峰值波动影响的分析,针对传统紧凑型荧光灯闪变预测的具体问题设计了神经网络的结构参数,并且通过Matlab程序实现了对荧光灯闪变的权重建模,获得了间谐波各参数对紧凑型荧光灯闪变的权重,权重结果表明荧光灯对电压峰值的波动比对电压有效值的波动更加敏感。②运用关键神经节点的概念,对荧光灯闪变的权重模型进行了验证,验证结果表明神经网络模型权重结果是正确的。接着介绍了电压闪变的概念并在白炽灯的闪变仪改进模型思路的基础上,引入了荧光灯闪变仪的改进模型,并且通过改进的闪变仪模型对传统紧凑型荧光灯的闪变限值做了分析。③通过对抑制间谐波的无源滤波器的设计,分析了一对间谐波对系统电压的影响,提出了视荧光灯作为闪变目标,针对一对间谐波的抑制措施,运用Matlab工具实现了无源滤波器与改进闪变仪模型的结合对间谐波的抑制仿真,结果表明将一对间谐波中的高频分量作为调谐对象可以对间谐波的污染进行抑制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 间谐波与荧光灯闪变研究的目的和意义
• 1.2.1 间谐波与荧光灯闪变研究的目的
• 1.2.2 间谐波与荧光灯闪变研究的意义
• 1.3 国内外研究现状及发展趋势
• 1.4 本文研究内容
• 2 基于间谐波参数对电压和闪变的影响分析
• 2.1 间谐波的概念
• 2.1.1 间谐波的定义、产生及其危害
• 2.1.2 电压波动
• 2.2 基于单个间谐波的电压调制
• 2.2.1 单个间谐波对电压调制及其峰值的影响
• 2.2.2 单个间谐波对电压有效值的影响
• 2.3 基于一对间谐波的电压调制
• 2.3.1 一对间谐波对电压调制及其峰值的影响
• 2.3.2 一对间谐波对电压有效值的影响
• 2.4 间谐波畸变率对峰值电压波动的影响分析
• 2.5 基于神经网络的间谐波参数的权重分析
• 2.5.1 BP 神经网络模型的建立
• 2.5.2 模型的训练结果与评价
• 2.5.3 基于神经网络的间谐波参数对荧光灯闪变的影响权重分析
• 2.5.4 神经网络方法与关键神经节点方法对荧光灯闪变响应的比较
• 2.6 本章小结
• 3 基于IEC 闪变仪模型的改进
• 3.1 电压闪变
• 3.1.1 闪变觉察率F（%）
• 3.1.2 视感度系数K（f）
• 3.1.3 短时闪变值
• 3.2 基于白炽灯改进的IEC 闪变仪模型
• 3.3 基于荧光灯瞬时功率改进的IEC 闪变仪模型
• 3.3.1 荧光灯的工作原理
• 3.3.2 荧光灯瞬时功率与光通量的关系
• 3.3.3 基于普通紧凑型荧光灯的闪变限值
• 3.4 本章小结
• 4 基于无源滤波器的间谐波抑制分析
• 4.1 间谐波引起闪变的一般抑制方法
• 4.1.1 静止无功补偿器（SVC）
• 4.1.2 交流无源滤波装置
• 4.1.3 有源电力滤波器及其它抑制措施
• 4.2 基于间谐波参数对闪变影响程度的抑制分析
• 4.2.1 无源滤波器参数的设计
• 4.2.2 基于间谐波参数对荧光灯闪变影响权重的抑制对策
• 4.3 基于间谐波参数抑制闪变的仿真分析
• 4.3.1 仿真模型算例
• 4.3.2 仿真结果的分析
• 4.4 本章小结
• 5 结论与建议
• 5.1 本文的主要工作
• 5.2 今后研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录