攀钢供配电系统电力谐波分析及其抑制技术研究

摘要

本文结合攀钢供配电系统及用电设备实际，分析了产生谐波的主要设备及产生原因。分析了电力谐波对供配电系统和用电设备的危害。 通过对国内外谐波抑制的主要技术综述和对谐波抑制技术的分析比较，探索适用于攀钢供配电系统的谐波抑制技术，为攀钢今后设备选型、设备改造及供配电系统管理提供科学的依据。 提出采用有源补偿与无源补偿相结合的电力谐波综合治理技术及装置，无源部分采用无涌流和过电压的晶闸管控制电容器技术实现，有源部分采用高频PwM控制技术实现，成本低、可靠性高、可实现无功功率的无级调节、强力补偿谐波电流和负序电流，降低线路损耗。 通过对攀钢供配电系统电力谐波综合治理装置从装置构成、控制原理、控制技术实现、控制策略等方面的深入研究，并对装置应用效果进行了比较，寻求适合攀钢供配电系统的谐波综合治理装置。通过该装置的投用，提高了攀钢供配电系统的供电质量，减少了系统运行故障，减少了谐波对供电设备的影响，确保了生产正常进行，提高了企业经济效益。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1引言

1.2谐波产生的原因及主要谐波源

1.2.1谐波产生的原因

1.2.2供配电系统中主要谐波源

1.3高次谐波的危害

1.3.1对输电系统的影响

1.3.2对继电保护、自动装置的影响

1.3.3对电力电容器的影响

1.3.4对变压器的影响

1.3.5对旋转电机的影响

1.3.6对测量仪表的影响

1.3.7对通信的干扰

1.3.8对其它用户设备的影响

1.4国内外谐波治理的发展情况

1.5本课题研究的目的、意义及内容

1.5.1攀钢供配电系统基本情况

1.5.2论文的主要内容

1.5.3研究的方法和技术路线

1.5.4研究的意义和预期效果

2电力谐波抑制技术综述

2.1被动型谐波抑制技术

2.1.1无源滤波器(PF)

2.1.2有源滤波器(APF)

2.1.3混合型滤波器

2.2主动型谐波抑制技术

2.2.1多脉整流及准多脉整流

2.2.2多电平变流技术

2.2.3利用脉宽调制(PWM)技术消除谐波

3有源滤波技术及应用

3.1攀钢供配电系统谐波治理装置

3.1.1装置特点

3.1.2系统构成

3.2 APF原理框图

3.3 APF的主电路及其工作方式

3.3.1 PWM控制的基本原理

3.3.2数字PWM调制方法

3.3.3逆变主电路

3.3.4电力电子器件(IGBT)

3.3.5 IGBT驱动电路

3.3.6 IGBT过流保护电路

3.3.7 IGBT过压吸收回路

4有源滤波器(系统)设计

4.1数据采集回路

4.2 PWM脉冲控制板

4.3三相共载波的PWM生成

4.4 PWM脉冲生成的硬件实现

5控制策略及测试结果

5.1直流电压的控制

5.2谐波补偿控制方式

5.2.1检测负荷电流方式

5.2.2检测系统电流方式

5.2.3复合控制方式

5.3 PID控制算法

5.4试验分析

5.5基波无功补偿

6结论

致谢

参考文献