【正文】 中 國 礦 業(yè) 大 學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì) 姓 名： 洪書娟 學(xué) 號(hào) ： 04051499 學(xué) 院： 信息與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程與 自動(dòng)化 設(shè)計(jì)題目： 變電站濾波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 專 題： 指導(dǎo)教師： 方永麗 職 稱： 講師 2020 年 6 月 徐州 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)院 信電學(xué)院 專業(yè)年級(jí) 電氣 工程與自動(dòng)化 054 學(xué)生姓名 洪書娟 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 ： 2020 年 2 月 16 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)日期： 2020 年 2 月 16 日至 2020 年 6 月 20 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： 變電站濾 波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目： 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求： 了解諧波的產(chǎn)生和危害及目前電力系統(tǒng)消除諧波的主要方法。 學(xué)習(xí) MATLAB/Simulink 以及 Simpowerblokset 的相關(guān)知識(shí)。 掌握無源濾波器的相關(guān)理論、設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)步驟。以礦井變電站的諧波抑制為目標(biāo)，對(duì)濾波方案及其適應(yīng)性進(jìn)行仿真分析。對(duì)濾波系統(tǒng)主回路進(jìn)行設(shè)計(jì)。 掌握有源濾波器的諧波檢測方法和補(bǔ)償電流的控制方法，并進(jìn)行仿真分析。 完 成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 中國 礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱書 指導(dǎo)教師評(píng)語 （ ① 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握； ② 獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力； ③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法； ④ 取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)； ⑤ 工作態(tài)度及工作量； ⑥ 總體評(píng)價(jià)及建議成績； ⑦ 存在問題； ⑧ 是否同意答辯等）： 成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱書 評(píng)閱教師評(píng)語 （ ① 選題的意義； ② 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握； ③ 綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力； ③ 工作量的大?。?④ 取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)； ⑤ 寫作的規(guī)范程度； ⑥ 總體評(píng)價(jià)及建議成績； ⑦ 存在問題； ⑧ 是否同意答辯等）： 成 績： 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱書 評(píng)閱教師評(píng)語 （ ① 選題的意義； ② 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握； ③ 綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題 的能力； ③ 工作量的大小； ④ 取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)； ⑤ 寫作的規(guī)范程度； ⑥ 總體評(píng)價(jià)及建議成績； ⑦ 存在問題； ⑧ 是否同意答辯等）： 成 績： 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績 答 辯 情 況 提 出 問 題 回 答 問 題 正 確 基本 正確 有一般性錯(cuò)誤 有原則性錯(cuò)誤 沒有 回答 答辯委員會(huì)評(píng)語及建議成績： 答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評(píng)定成績： 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日 摘 要 非線性負(fù)載的大量應(yīng)用給電網(wǎng)帶來了嚴(yán)重的諧波污染，并由此產(chǎn)生了一系列電能質(zhì)量問題，而各種敏感負(fù)載對(duì)電網(wǎng)的供電質(zhì)量又 提出了更高的求。無源電力濾波器因其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備投資少、運(yùn)行可靠性高、運(yùn)行費(fèi)用低，成為電力系統(tǒng)中最普遍的諧波抑制設(shè)備。本文對(duì)無源電力濾波器的參數(shù)設(shè)計(jì)方法與仿真進(jìn)行了研究。 詳細(xì)分析各種無源電力諧波器結(jié)構(gòu)和工作原理，并在其基礎(chǔ)上對(duì)影響濾波器性能的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行了深入分析，重點(diǎn)研究了等值頻偏、品質(zhì)因數(shù)、無功補(bǔ)償容量特性及系統(tǒng)諧波阻抗對(duì)單調(diào)諧濾波器和高通濾波器性能的影響。作為濾波裝置的設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)，為工程設(shè)計(jì)和多目標(biāo)優(yōu)化提供了設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 本文以某礦井直流提升系統(tǒng)為研究背景，對(duì)諧波源進(jìn)行了諧波特性理論 分析，并基于 MATLAB，通過仿真分析其諧波特性；按照已有的文獻(xiàn)補(bǔ)償容量分配方案，設(shè)計(jì) 無源 濾波器， 對(duì)在不同的頻率下仿真的結(jié)果 進(jìn)行了比較。然后又 對(duì)單獨(dú)使用的并聯(lián)型有源濾波器進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)和仿真 ，簡單研究了諧波電流檢測方法和補(bǔ)償電流發(fā)生電路，對(duì)不同頻率下仿真進(jìn)行了比較 。最后，分別在不同的系統(tǒng)參數(shù)下，對(duì)無源和有源濾波器的補(bǔ)償效果進(jìn)行了分析。 關(guān)鍵詞：諧波； LC 濾波器； 仿真； 有源濾波器 ABSTRACT Widerange application of nonlinear load has brought serious harmonic pollution to power grid,as well as a series of power quality ,some sensitive load has tougher and tougher requirement on power ,Passive power filter(PPF)is most widely used as harmoniceliminating device in power system,because of simple configuration,low investment,high reliability,and low operation paper perates on a profound and detailed study on the parameter design of PPF. First,this paper analyses the configuration and working principle of ,a thorough analysis is conducted on the factors which are related to the filter’s characteristics,including the effects of equivalent frequency offset,quality factor,reactive power capacity of the single tuned filter(STF)and high pass filter(HPF),the system equivalent harmonic impedance the foundation of designing filter,this step would supply the design principles for the ing engineering design methods and multiobjective optimization. With the researching background of a certain DC mining hoist system, the characteristics of the harmonic source are ana lyzed theoretica lly, which are also analyzed by mea ns of simulation based on MATLAB. Then according to different distribution scheme of pensation capacity, the thesis designs LC filter and makes parisons through simulation. This thesis designs the parameters of the merely using shunt active power filter and makes simulation. Keywords: Harmonic； LC filter； simulation； active power filter 目 錄 1 緒論 .................................................................................................................................1 課題背景及研究目的 ............................................................................................1 無源濾波器 ............................................................................................................1 無源濾波器的應(yīng)用現(xiàn)狀 ..............................................................................2 無源濾波器存在的問題 ............................................................................2 有源濾波器的應(yīng)用 ................................................................................................3 本課題主要研究內(nèi)容 ............................................................................................5 2 濾波器的理論及性能研究 .............................................................................................6 無源濾波器的結(jié)構(gòu)型式及其特性 .....................................................................6 單調(diào)諧濾波器 ...........................................................................................6 高通濾波器 ...............................................................................................7 影響濾波器性能的參數(shù)研究 ................................................................................8 影響單調(diào)諧濾波器性能的參數(shù)研究 .......................................................8 影響高通濾波器性能的參數(shù)研究 ........................................................... 11 有源電力濾波器 .................................................