智能化全数字低压滤波补偿装置研究

摘要

随着现代工业技术的发展，各种非线性和时变性电子装置如逆变器、整流器及各种开关电源等大规模地应用，电力系统中的各类谐波污染日益严重。这些谐波叠加在电网中，导致交流电网电压和电流波形的严重失真，给电力系统内的各类电力设备和通信线路带来了严重的危害。电网质量的下降严重影响着供、用电设备的安全经济运行，降低了人民的生活质量。因此，谐波治理已经成为电气工程领域迫切需要解决的问题。 本文首先分析了电网谐波的产生、放大以及危害，对各类谐波源做了相关的实际调查，并介绍了国际谐波标准和国家谐波标准的具体技术指标要求。 其次，本文介绍了有源滤波和无源滤波两类滤波补偿装置，并分析了这两类补偿装置的优缺点。在我国目前条件下，无源滤波补偿装置是用户容易接受，有推广前景的产品。 本文参考了国内外无源滤波补偿技术方面的大量文献，分析了这些低压滤波补偿装置存在的问题，通过合理的设计方法，研制了采用最优控制模型的新型滤波补偿控制器，并给出了基于双CPU结构的滤波补偿控制器的硬件设计整体方案。本文还介绍了可对滤波补偿支路进行快速通断控制的无功功率调节器，及其晶闸管触发驱动电路，该电路配合控制器的控制指令，能实现快速，准确的滤波补偿。经运行测试证明，研制的各次滤波通道多支路的智能化全数字低压滤波补偿装置投入运行后可有效抑制谐波畸变，消除电网污染，提高功率因数，保障生产设备正常运行，使供电质量达到国家标准。

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第一章绪论

1.1谐波的基本概念

1.2谐波产生的分析

1.3谐波的危害

1.3.1对配电系统的危害

1.3.2对电力设备的危害

1.4谐波标准

1.4.1国际谐波标准

1.4.2国家标准

第二章谐波源分析

2.1谐波的引起

2.2谐波的放大

2.2.1并联谐振

2.2.2串联谐振

第三章滤波补偿装置的设计

3.1两类滤波装置介绍

3.2 LC滤波器

3.2.1 LC滤波器的几种结构和基本原理

3.2.2 LC滤波器设计准则

3.2.3单调谐滤波器的设计

3.2.4高通滤波支路

第四章控制器的设计

4.1基本原理及主要接线形式

4.1.1晶闸管控制电抗器

4.1.2晶闸管投切电容器

4.2控制系统

4.2.1 TCR控制器设计

4.2.2TSC控制器设计

第五章智能化全数字低压滤波补偿装置的设计

5.1滤波补偿控制器设计

5.1.1控制模式

5.1.2主要技术参数

5.1.3滤波补偿控制器的主要功能

5.2容性无触点开关的研制

5.3滤波通道的多重化与滤波支路的模块化系列化设计

5.4智能化全数字低压滤波补偿装置的主电路及结构设计

5.5滤波补偿装置应用示例

参考文献

发表论文和科研情况说明

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