主电路串联电抗器的无源滤波器研究

摘要

非线性负载的大量应用给电网带来了严重的谐波污染，并由此产生了一系列电能质量问题，而各种敏感负载对电网的供电质量又提出了更高的要求。无源电力滤波器因其结构简单、设备投资少、运行可靠性高、运行费用低，成为电力系统中最普遍的谐波抑制设备。本文对主电路串联电抗器的无源电力滤波器的参数设计方法进行了研究。 本文首先简要介绍了浙江元立某钢厂滤波项目的背景及实验结果，并用matlab仿真的方法进行系统模拟。通过仿真模拟负载的工作，对谐振点进行设计，以在滤波器不发生电流严重放大的情况下保证较好的滤波效果。说明了仿真参数对谐波发生量大小的影响。分析了串联电抗器的大小和滤波支路的谐振点对滤波装置及系统的影响。 对无源滤波装置的实际运行情况进行分析，在装置的可靠性方面进行了若干改进的措施。这些措施提高了无源滤波器运行的可靠性，可以避免某些潜在的危险。提高了晶闸管的使用寿命。 在实际应用过程中发现只在主电路串联电抗器时，其电压电流畸变率均有减少。如果将负载看作是谐波电流源，这种现象是无法解释的。因此通常在无源滤波器设计中采用的电流源模型是不准确的。因此有必要找到一种更加准确的谐波源模型。 结合一种新的谐波源简化模型讨论了无源滤波器的总体设计准则。提出了基于PCC点电压电流测量数据，采用交叉频率导纳矩阵进行谐波源建模的方法。该方法对于系统谐波发生量的大小，串联电抗器参数的选取，无源滤波器参数的选取都有较好的指导意义。 通过模型的计算与仿真结果和实验波形的对比验证，说明了此种模型在滤波器设计方面的有效性。