【正文】
,2,3… ) (25) 在 傅立葉級數(shù)中頻率的分量稱為諧波,均以非正弦電壓為例,頻率為T1 的分量稱為基波,大于諧波次數(shù)為基波頻率和基波頻率的整數(shù)比。周期為 T=2? /? 。 非線性用電沒備是主要的諧波源,非線性用電設備主要有以下四大類:第一,電弧加熱設備:如電弧爐、電焊機等;第二,交流整流的直流用電設備:如電力機車、電解、電鍍等;第三,交流整流再逆變用電沒備:如變頻調(diào)速、變頻空調(diào)等;第四 ,開關電源設備:如中頻爐、彩色電視機、電腦、電子整流器等。 (2)對感應電動機的影響 感應電動機由于轉子導線尺寸比 定子導線的尺寸大得多,所 以隨著電流頻率的上升,轉子電阻的增加比定子電阻的增加更快。 增加了輸電線路的損耗,縮短了輸電線壽命。這樣受害的用戶既從系統(tǒng)中吸收基波功率,又從諧波源吸收無用的諧波功率,其后果是諧波源負荷用戶少付電費,而受害的用戶多付電費 :給供電部門或電力用戶帶來直接的經(jīng)濟損失。 量。此外,對于離散傅立葉變換來說,如果不是整數(shù)周期采樣,那么即使信號只含有單一頻率,離散傅立葉變換也不可能求 出信號的準確參數(shù),因而出現(xiàn)柵欄效應 。即 :() 式中, C23 =CT32 基于瞬時無功功率的 p、 q檢測方法 檢測方法如 圖 : 圖 p、 q 檢測方法的原理圖 該方法根據(jù)定義算出 p、 q,經(jīng)低通濾波器 (LPF得到 p、 q的直流分量 ?p 、?q 。 2)電網(wǎng)電壓波形有畸變時 理想電網(wǎng)電壓波形應為正弦波,但實際電網(wǎng)電壓波形由于不同的原因會有一定的畸變,而且這種畸變在一定限度以內(nèi)允許存在。也就是說來自發(fā)電設備和用電設備。電力系統(tǒng)的諧波問題早在 20世紀的 20年代和 30年代就引起人們的關注。因此消除諧波污染,燕山大學畢業(yè)設計(論文) 30 己成為電力系統(tǒng),尤其是電力電子 技術中的一個重大課題。這種方法是簡單且功能強大,它允許集中和分布式參數(shù)模型和直接的使 用和頻率依賴性參數(shù)的準確表示形式。牛頓法是較昂貴,每個迭代時間已比其他兩個方法和其平均的迭代就 (幾乎二次 ) 的非線性關系,諧波的數(shù)目。s and 6039。第一例是僅 SVC1 連接,但經(jīng)營研究與射擊控制一個奇: 每個 TCR 分支都不同延遲 ( 1 120 和 130) 和也有 1 差異正與負半周期觸發(fā)。 (可控串補 )在可控串補的基本配置有一系列電容器連環(huán) TCR 分支的。 諧波研究的意義,還在于其對電力電子技術自身發(fā)展的影響。 因此,諧波及其抑制技術己成為國內(nèi)外廣 泛關注的課題 。電力諧波的定量計算,一方面方便用戶采取措施降低諧波影響,另一方面供電部門可以確定諧波源。 ??? ?????????????1__])1s in [ (2])1c o s [ (23nnnnnqptntnIIii????燕山大學畢業(yè)設計(論文) 25 圖 三相對稱且電網(wǎng)電壓為正炫時檢測方法的仿真波形 Simulation waveform of three phase symmetry sine voltage 采用 p、 q運算方式和 ip一 iq運算方式檢測到的基波分量與的波形相同,如圖 。 ?????????????????????eeeeecbaba C32 () ?????????????????????iiiiicbaba C32 () 燕山大學畢業(yè)設計(論文) 19 C32 =???????????????232302121132 所示:,如圖坐標系電壓、電流矢量 ?? ? 圖 電壓、 電流矢量圖 圖 ??? 平面上,矢量 e? 、 e? ,和 i? 、 i? 分別可以合成 電壓矢量 e和 電流矢量 i( e ? 、 e ? ,和 i? 、 i? 是 e、 i在 ??、 軸的投影) e=e ? +e ? =e ?? e ( ) ; i=i? +i? =i ?? i ( ) 式中 e、 i為矢量 e、 i的模 。仿真表明該方法是可行的,其檢測性能優(yōu)于以往的單相諧波電流的測量方法。 燕山大學畢業(yè)設計(論文) 16 第 3章 電力系統(tǒng)諧波的檢測 1) 帶阻濾波法 這是一種最為簡單的諧波電流檢測方法,其基本原理 是設計一個低阻濾波器,將基波分量濾除,從而獲得總的諧波電流量。特別是在發(fā)生諧振的情況下,很小的諧波電壓就會引起的諧波電流,導致電容器因過流而損。 對線路的危害 諧波對供電線路產(chǎn)生了附加損耗。高次諧波電流在發(fā)電機定子中同樣有集膚效應。由于電網(wǎng)電壓偏移在177。電壓等級越高,諧波限制越嚴格。但當正弦電壓施加在非正弦電路上時,電流就變?yōu)榉钦也?,非正弦電流在電網(wǎng)阻抗上產(chǎn)生壓降,會使電壓波形也變?yōu)榉钦也?。也就是說來自發(fā)電設備和用 電設備 。我國從 80年代開始大量采用硅整流設備,尤其是鐵路電氣化的迅速發(fā)展,推動了硅整流技術的發(fā)展和應用。為了避 免在主要諧波頻率處發(fā)生串并聯(lián)諧振,無源濾波器的調(diào)諧頻率往往設計成稍偏離主要的諧波頻率,而這又將影響無源濾波器的濾波性能。諧波研究及其抑制技術己日益成為人們關注的問題 。世界各國都對諧波問題給予充分關注,定期召開有關諧波問題的學術討論會。 對 電力系統(tǒng)諧波的 治理,需要 電力部門和用 戶共同參與。一方 面 , 用戶需要電 力部門公共 電網(wǎng)電 能質(zhì)量 能確保用 戶正常生產(chǎn)用 電 ; 另一方面 ,電力部門也 要求用戶的生產(chǎn)用電不影響公共電網(wǎng)的 正 常供電,特別 是 對于一些會對公必電網(wǎng)電能質(zhì)量造成睡大影響的大型用戶,從源頭上進行電能質(zhì)量的治理是必須的。國際電工委員會 (IEC)和國際大電網(wǎng)會議都相繼組成了專門的工作組,制定包括供電系統(tǒng)、各項電力設備和用電設備以及家用電器在內(nèi)的諧波標準,并將諧波干擾問題列 入電磁兼容范圍內(nèi)。 國外對電力諧波問題的研究大約開始于五六十年代,當時的研究主要是針對高壓直流輸電技術中變流器引起的電力系統(tǒng)諧波問題。即使可以成功地解決以上問題,因電網(wǎng)電壓諧波和其它負載產(chǎn)生的諧波電流流人無源濾波器而造成的無源濾波器過載,也是比較棘手的問題。目前,非線性負荷的大量增加,使我國不少電網(wǎng)的諧波成分以大大超過了有關標準,并出現(xiàn)了一些危及電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行的問題。介紹了諧波的危害,包 括對電網(wǎng)運行和用電設備的危害,還包括對繼電保護和自動裝置的影響。當然,非正弦電壓施加在線性電路上時,電流也是非正弦波。另外,對偶次諧波的限制也要嚴于對奇次諧波的限制。 7%以下 。在定子的雙層繞組中,高次諧波電流主要在沿槽高度的上層線棒里產(chǎn)生附加損耗,并且比下層線棒里的相應附加損耗要大好幾倍。架空線路諧波電流產(chǎn)生熱損,較大的高次諧波電流分量能顯著地延緩潛供電流的熄滅,導致單相重合閘失敗。 對繼電保護、自動裝置工作的影響 諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作,并會使電氣測量儀表劑量不正確。這種方法過于簡單,精度很低,不能滿足諧波分析的需要,一般不用。瞬時無功功率理論解決了諧波和無功功率的瞬時檢測及不用儲能元件實現(xiàn)諧波和無功補償?shù)葐栴},對治理諧波和研發(fā)無功補償裝置等起到了很大的推動作用 。 ?? e 、 ?? i 分別為矢量 e、 i的幅角。采用 p、 q運算方式和 iP 對電力系 統(tǒng)諧波的治理,需要電力部門和用戶共同參與。 “諧波”一詞起源于聲學。但是,電力電子裝置產(chǎn)生的諧波污染己經(jīng)成為阻礙電力電子技術發(fā)展的重大障礙,迫使電力電子領域的研究人員必須對諧波問題進行更為有效的研究。 一種可調(diào)諧的并行像在可控串補與線系列中的 LC 電路。這在倍頻,發(fā)射計劃結果以及存在的甚 至諧波和三次諧波盡管在 TCR 的三角洲連接分支。s, due to high voltage DC transmission technology, and lots of papers are published about harmonic problems. EWXimbark in his book have been summarized since the 70s, due to the rapid development of power electronics, various power electronic devices in power systems, industrial, transportation and the family is used widely, the harm caused by harmonics that are also more serious. Countries in the world to give full attention to the harmonic problems, regular meetings of the Colloquium harmonic problems. International Ctrotechnical Commission (IEC) and CIGRE are successively 燕山大學畢業(yè)設計(論文) 33 formed a special working group to develop including the power supply system, the electrical equipment and electrical equipment and appliances, including harmonic standards, and harmonic interference included within the scope of electromagic patibility. Harmonic problems in China started late, Miss Lu, who actually published in 1988, Power System armonics, a book about the power harmonic problems in our country more influential writings. Harcourt Road, etc. and only published in 1994, HVDC transmission system harmonic analysis and filter is the representation of books published in recent years. Lin Hai Xue, Sun Shuqin, etc., published in 1998, Harmonic power work, a detailed harmoni。 電流注入和諾頓等效方法有幾乎相同的計算開銷每個迭代和一個考慮諧波的數(shù)目相對于的線性關系。 絡 表示電源系統(tǒng)網(wǎng)絡的線性部分 (進口原版 )通過在每個諧波索取其導納矩陣頻率。對電力系統(tǒng)來說,無諧波就是“綠色”的主要標志之一。傅立葉等人提出的諧波分析方法至今仍在廣泛采用。本文介紹了諧波的概念及危害,詳細介紹了諧波產(chǎn)生的來源于,電力系統(tǒng)中的諧波來自電氣設備。以上仿真結果表明,當三相對稱且電網(wǎng)電壓為正弦時,采用 p、 q運算方式和 iP一 iq運算方式兩種方法得到了相同的檢測結果,即兩種方法均能準確地檢測出所需的諧波電流分量。即 : eeii ep ??? ? ?? c o s pee ei p 22 ?? ??? ;?ip? pee eieeieei ppe 22s in?????? ? ???? ip =icos? ( ); iq =isin? ( ) 式中, ? =? e ? i 定義 2: ??、 相的瞬時無功功率 iq? 、 iq? (瞬時有功電流 iq? 、 iq? )為三相電路瞬時無 功電流 iq (瞬時有功電流 ip ), ??、 軸上的投影,即 : ( ) eeii eqq ?? ? ?? c o s qee eiq 22 ?? ???qee eieeieei qqeq 22s in?????? ?????? ??iq?燕山大學畢業(yè)設計(論文) 21 定義 3:三相電路各相的瞬時無功電流 iaq 、 ibq 、 icq , (瞬時有功電流 iap 、ibp 、 icp )是 ??、 兩相瞬時無功電流 iq? 、 iq? (瞬時有功電流 ip? 、 ip? )通過兩相到三相變換所得到的結 果。 這相當于對無限長的信號做了截斷,因而造成了傅立葉變換的泄露現(xiàn)象,產(chǎn)生誤差 。這兩種方法都燕山大學畢業(yè)設計(論文) 17 可以檢測到各次諧波的含量,但以 模擬濾波器為基礎的帶通選頻法裝置,