非线性负荷谐波特性的分析与评估

论文摘要

本文首先对国内外谐波问题及其研究现状进行了描述,介绍了非线性负荷谐波评估的重要性,评估程序及评估时应注意的问题。接下来对变频器、电弧炉、电力机车这几种典型的非线性负荷谐波源进行了详细分析。并根据它们各自的不同特点提出了评估的具体流程,对变频器通过MATLAB仿真得出了负载率对其谐波含量的影响,并得出各次谐波与负载率的具体拟合函数关系式。为了更详细的说明非线性负荷谐波评估的重要性及其过程,本文详细的介绍了两个谐波的评估实例,分别对福建长乐地区10座110kV变电站进行了谐波分析,对广东韶钢改扩建工程谐波进行了评估。最后,本文对晶闸管整流系统的间谐波进行了分析。将开关函数法应用于间谐波的分析,通过MATLAB仿真,证实了开关函数法对于晶闸管整流系统间谐波分析的有效性。提出了在此类系统中,PLL对间谐波产生的影响。比较了系统分别为开环和闭环,有不同大小背景间谐波时,以及整数次谐波对间谐波的不同影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 非线性负荷的电能质量问题
• 1.2 谐波问题及研究意义
• 1.3 非线性负荷谐波的评估
• 1.3.1 谐波评估简介
• 1.3.2 非线性负荷接入的评估
• 1.4 国内外研究状况和进展
• 1.4.1 国外研究状况
• 1.4.2 国内研究状况
• 1.5 本文所做的工作
• 第二章 几种非线性负荷谐波特性研究
• 2.1 变频调速装置（VFD）
• 2.1.1 变频调速的分类与拓扑结构
• 2.1.2 变频器类非线性负荷的评估
• 2.2 电力机车
• 2.2.1 电气化铁道概况
• 2.2.2 电力机车的谐波特征
• 2.2.3 电力机车谐波评估
• 2.3 电弧炉的谐波特性分析
• 第三章 非线性负荷谐波特性评估实例
• 3.1 福建长乐地区谐波问题分析与评估
• 3.1.1 110kV变电站谐波测试与分析
• 3.1.2 非线性负荷谐波放大问题
• 3.2 广东韶钢改扩建工程谐波评估
• 3.2.1 外网的等值
• 3.2.2 内网的等值
• 3.2.3 韶关钢厂改扩建部分谐波评估及结论
• 第四章 晶闸管整流系统的间谐波问题研究
• 4.1 间谐波简介
• 4.2 开关函数法用于变流装置的谐波分析
• 4.2.1 开关函数法
• 4.2.2 开关函数法用于三相六脉动整流装置的谐波分析
• 4.3 影响晶闸管整流系统交流侧间谐波的因素
• 4.3.1 PLL对系统间谐波的影响
• 4.3.2 背景间谐波的含量大小对所产生间谐波的影响
• 4.3.3 晶闸管整流系统开闭环控制对间谐波的影响
• 4.3.4 背景谐波中的整数次谐波对间谐波的影响
• 4.4 开关函数法用于晶闸管整流系统的间谐波分析
• 4.4.1 有PLL影响时经开关函数调制后的间谐波
• 4.4.2 无PLL影响时经开关函数调制后的间谐波
• 4.5 结论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况