電力系統(tǒng)諧波抑制及無功補(bǔ)償方法的研究-論文開題報(bào)告(編輯修改稿)
2025-02-17 16:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。1992年在北京木材廠中心變電站投入工業(yè)運(yùn)行，該裝置采用了三個(gè)單相全控橋逆變器，用于低壓電網(wǎng)單個(gè)諧波源的諧波補(bǔ)償，且只能補(bǔ)償幾個(gè)特定次數(shù)的諧波（113次），調(diào)制載波的頻率（）不高；河南電力局與清華大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的20MVA精致無功補(bǔ)償發(fā)生器（包含有緣濾波器）在鄭州孟若變電站進(jìn)行300KVA中間工業(yè)樣機(jī)試運(yùn)行。[17]總的來說，我國的有源電力濾波技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，仍處于試驗(yàn)和攻堅(jiān)階段，特別是在既治理諧波又補(bǔ)償無功功率的HAPF系統(tǒng)方面。與國外相比，我國的有源濾波技術(shù)還處在研究階段，工業(yè)中只有少數(shù)幾臺投入運(yùn)行。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)高次諧波問題的日益嚴(yán)重，對有源電力濾波器的研究與應(yīng)用要提高到一個(gè)新的認(rèn)識高度。伴隨著我國電能質(zhì)量治理工作的深入開展，利用APF進(jìn)行諧波治理將會具有巨大的市場應(yīng)用潛力，有源濾波技術(shù)必將得到廣泛的應(yīng)用。[18]不論是諧波還是無功，從物理本質(zhì)上看，都可以歸結(jié)為波形的問題。諧波是工頻正弦波畸變，無功是電壓電流波形相位不同。正是由于這種物理本質(zhì)的統(tǒng)一性，可以對電力系統(tǒng)中的諧波和無功進(jìn)行綜合補(bǔ)償。有源電力濾波(ActivePwoerFilet)r就是一種諧波和無功的綜合補(bǔ)償系統(tǒng)。和前面論述的諧波和無功抑制方法相比，有源電力濾波器具有以下一些特點(diǎn)[19]:(1)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。有源電力濾波器可對頻率和幅值都變化的諧波以及變化的無功進(jìn)行補(bǔ)償，對補(bǔ)償對象的變化有極快的響應(yīng)；(2)可同時(shí)對諧波和無功進(jìn)行補(bǔ)償，也可單獨(dú)補(bǔ)償諧波或無功，且補(bǔ)償無功的程度可連續(xù)調(diào)節(jié)；(3)在實(shí)際應(yīng)用中，有源電力濾波器的貯能元件容量很??；(4)即使需要補(bǔ)償?shù)碾娏鞒^其額定值，也不會發(fā)生過載情況，并能在其額定容量內(nèi)繼續(xù)正常工作；(5)受電網(wǎng)阻抗的影響較小，不易與電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振；(6)能跟蹤諧波頻率的變化，補(bǔ)償性能不受諧波頻率的影響；(7)既可對特定的諧波源和需要無功的負(fù)載進(jìn)行補(bǔ)償，也可對多個(gè)諧波源和需要無功的負(fù)載進(jìn)行補(bǔ)償。[20]有源電力濾波器(APF)可以對大小及頻率變化的諧波以及變化的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償,并能有效地克服無源濾波器的缺點(diǎn)。但電力電子器件隨著容量的增大其所容許的開關(guān)頻率卻越來越低,影響補(bǔ)償效果。為解決這一矛盾,有三種方案,即采用器件串并聯(lián)方式、多臺APF并聯(lián)、多重化主電路方式。多重化主電路最為合理有效,既滿足容量要求,也提高等效開關(guān)頻率,只需一套控制電路,在經(jīng)濟(jì)上更為合理。采用四重化主電路,四組PWM變流器并聯(lián),每個(gè)PWM變流器的容量為30kvA,諧波補(bǔ)償容量達(dá)到120 kvA,在控制電路中,諧波補(bǔ)償電流指令的計(jì)算采用了基于瞬時(shí)無功功率理論的諧波電流檢測方法,將補(bǔ)償電流指令分配至4組PWM變流器,等效開關(guān)頻率為器件開關(guān)頻率的4倍,獲得良好的補(bǔ)償效果。[21]以上綜述了目前常用的無功補(bǔ)償與諧波抑制技術(shù),分析了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用研究現(xiàn)狀。[22]系統(tǒng)無諧波時(shí),無功功率有固定概念和定義。有諧波時(shí),無功功率的定義和諧波密切相關(guān),諧波除本身的問題外,還影響無功功率和功率因數(shù)。[23]隨著大功率電力電子器件技術(shù)的高速發(fā)展,未來的功率器件容量將逐步提高,應(yīng)用有源濾波(APF)及統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)進(jìn)行無功補(bǔ)償償及諧波抑制,必將成為電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展方向。[24]參考文獻(xiàn)[1]王兆安，楊軍，劉進(jìn)軍．諧波抑制和無功補(bǔ)償技術(shù)．北京 機(jī)械工業(yè)出版社．1998[2]張楊．無功補(bǔ)償和諧波抑制的綜合研究．電力電子與電力傳動(dòng)．天津大學(xué)．2006[3] [5]SVG高壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償成套裝置使用說明書．拓新電力電子有限公司．2012[4] [7] 李風(fēng)彥1,唐伯英1,李趙華2．電力系統(tǒng)中無功補(bǔ)償和諧波抑制的研究．內(nèi)蒙古送變電有限責(zé)任公司，中廣核中電風(fēng)力發(fā)電有限責(zé)任公司內(nèi)蒙古分公司．2010[6] [8] 金立軍．安世超等．國內(nèi)外無功補(bǔ)償研發(fā)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢．同濟(jì)大學(xué)，2008[9] Fang Zheng Peng，George W Ott,Jr.，Donald ，Harmonic and reactive
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