交-直-交变频器的谐波分析与研究

摘要

现代电力系统中，各种非线性、冲击性、波动性负载大量增加，电力系统电能质量的污染越来越严重，这些负载带来的谐波畸变是影响电能质量的一个重要因素。当电力系统向非线性设备及负载供电时，这些设备或者负载在传递、变换、吸收系统所供给基波能量的同时，又把部分基波能量转换为谐波能量，向系统倒送谐波，使电力系统的正弦波形畸变，电能质量降低，损坏系统设备，直接威胁电力系统的安全运行。
　　变频器是当代电力系统中主要的谐波源之一。论文以交-直-交变频器为研究对象，重点分析了变频器产生的谐波含量、谐波成分以及影响变频器谐波量的因素。论文在分析电压型变频器工作原理的基础上研究了电压型变频器网侧谐波特性；在分析电流型变频器工作原理的基础上研究了电流型变频器网侧谐波特性。运用数学工具傅里叶分解对谐波畸变率和各次谐波含量进行计算，详细分析了变频器中电容、电感参数大小对谐波特性的影响，从谐波角度出发确定变频器参数的选取原则。其次分析了变频器的负载侧谐波特性，探讨了负载大小对负载侧谐波特性的影响；最后分析变频器采用SPWM控制技术的谐波特性，探讨了载波比和调制度对输出电压畸变率的影响。
　　论文的研究工作为电力系统中谐波主动治理技术提供了科学的理论依据，可为实际工程应用中的谐波治理，提供一定的参考依据。

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1 绪 论

1.1谐波问题及研究现状

1.2电力系统中的谐波

1.3 论文的主要工作

2 变频器及谐波的分析方法

2.1变频调速原理

2.2变频器的分类

2.3谐波的频域分析

2.4谐波畸变指标

2.5本章小结

3 交-直-交变频器网侧谐波分析

3.1电压型变频器网侧谐波分析

3.2 LC滤波电压型变频器网侧谐波分析

3.3电流型变频器网侧谐波分析

3.4电流型变频器交流侧加电感网侧谐波分析

3.5网侧谐波对PCC点的影响

3.6本章小结

4交-直-交变频器负载侧谐波分析

4.1电压型变频器负载侧谐波分析

4.2电流型变频器负载侧谐波分析

4.3本章小结

5 SPWM控制对谐波的影响

5.1 PWM控制

5.2SPWM逆变电路的谐波分析

5.3本章小结

6实例分析

6.1电压型变频器网侧谐波仿真分析

6.2电流型变频器网侧谐波仿真

6.3 SPWM控制仿真

6.4本章小结

7 总结与展望

7.1总结

7.2展望

致谢

参考文献