电力谐波检测及消除

论文摘要

随着节能技术和自动化技术的推广,电力电子装置如变流设备、变频设备等,容量日益扩大,数量日益增多,使电网中的高次谐波愈来愈严重。谐波对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在威胁,给电气环境带来了极大影响,因此,谐波已被认为是电网的一大公害,对电力系统谐波污染的研究和治理,已成为近二十年来电工科学界的研究热点,涌现出了许多优秀的研究成果。通过学习和了解,现有的研究成果和理论文章多数是介绍谐波的治理方法,而介绍谐波分析方法的论文一般是针对大型电力系统进行分析和研究的,这些谐波分析方法通常利用谐波网络的数学模型(谐波网络的节点导纳矩阵)进行分析,由于电力系统中的某些元件的不对称性,使得数学模型复杂,计算起来极为繁琐,因此,一般结合计算机用于分析大型电力系统。而对较简单电力系统的谐波分析和谐波滤波工程而言,能够找到一种既简单易行,又满足工程实践需要的方法,是目前多数电力用户所需要的。正是从这一目的出发,本论文选用了一种简单实用的谐波分析方法一谐波阻抗法,这种方法原理简单,易于应用,尤其适合于工矿企业电网谐波的分析与治理。本论文从现场实际出发,对中国铝业贵州分公司下属电解铝厂电网的谐波进行了测量和分析,根据测量结果,设计了无源电力滤波器治理谐波的几种方案,并用谐波阻抗法对加入滤波器后的电力系统进行了谐波分析,以得到滤波器对系统谐波治理的效果。论文还使用MATLAB/SIMULINK进行了仿真,经比较,仿真结果和分析结果是一致的,从而表明该方法能正确地应用于谐波分析工程之中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究的价值和意义
• 1.3 谐波的产生及危害
• 1.4 谐波分析研究现状
• 1.5 谐波的数字特征量
• 1.6 谐波标准
• 2 电力系统谐波分析方法—谐波阻抗法
• 2.1 系统元件模型
• 2.2 谐波分析计算方法
• 2.3 小结
• 3 实际案例
• 3.1 电解铝厂电力系统描述
• 3.2 中频炉
• 3.3 谐波测量结果
• 3.4 小结
• 4 谐波治理措施及滤波器设计
• 4.1 谐波治理措施
• 4.2 基于最小安装容量的滤波器设计方法
• 4.3 滤波器参数计算
• 4.4 滤波器阻抗图
• 4.5 小结
• 5 谐波治理方案分析与仿真
• 5.1 MATLAB简介
• 5.2 电解铝厂中频炉电力系统谐波分析
• 5.3 SIMULINK环境下无源滤波器仿真模型的建立
• 5.4 仿真结果
• 5.5 小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录