电网谐波污染及电力系统的谐波电流检测研究

摘要

电网中非线性负载应用的日益增多，使得其中含有的谐波成分也在不断增多，对电能质量有着直接的显著影响。APF具有显著的优点，被公认为改善电能质量，治理电网谐波及其污染的最有效手段。但是此项技术还存在许多不足，大大限制了实际应用。
　　本课题首先对电网质量下降，谐波污染问题结合相关的参考文献进行了分析，并对谐波抑制以及无功补偿较为常用的技术进行了简要的介绍，而后对APF机理、国内外研究现状进行了简要的概括。总结概况谐波电流检测常用到的方法，提出了三相三线制并联APF谐波检测的ip-iq方法，这种方法在运算过程中不出现畸变电压谐波成分，从而避免了受谐波成分影响，提高了检测精度。提出一种新的通用检测方法——完善FBD方法，可以用于三相、单相、四相电路谐波检测，给出相应的推导，进行仿真，给出仿真结果。并将之进一步推广，使其能够应用于基波无功、有功、负序电流以及任意次的谐波电流中;本文针对两种问题提出来相应的解决方法:为了减少数字采样中常常出现的混叠现象，本文采用模拟滤波器与数字滤波器相结合的方法;模拟仿真结果显示，本文采用的检测方法能够保证检测负载电流基波以及谐波电流分量的准确性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 谐波及其危害

1．2 谐波治理与无功补偿方法

1．3 滤波器概述

1．3．1 无源滤波器简介

1．3．2 有源滤波器简介

1．4 哈尔滨供电情况分析

1．5 本文的主要内容

第2章 有源滤波器分析

2．1 APF的基本原理

2．2 APF的基本类型

2．2．1 从直流侧储能元件角度

2．2．2 从供电系统角度

2．2．3 以与电网连接方式为依据

2．3 APF的检测算法

2．3．1 模拟滤波器

2．3．2 基于Fryze传统功率定义法

2．3．3 基于快速傅里叶变换(FFT)法

2．3．4 基于瞬时无功功率理论法

2．3．5 基于FBD法

2．3．6 自适应法

2．3．7 基于人工神经网络(ANN)法

2．4 变流器控制方法

2．4．1 线性控制

2．4．2 非线性控制

2．5 本章小结

第3章 pq谐波电流检测方法

3．1 谐波检测方法研究现状

3．2 三相电路瞬时无功功率理论

3．2．1 瞬时无功、有功功率

3．2．2 瞬时有功、无功电流

3．3 瞬时无功功率应用技术

3．3．1 pq检测方法

3．3．2 ip、iq检测方法

3．3．3 pq检测方法与ip、iq检测方法的比较

3．4 ip、iq检测方法仿真

3．4．1 系统负载稳定时谐波源负载仿真分析

3．4．2 系统负载发生突变时的仿真分析

3．5 本章小结

第4章 谐波电流检测新方法的研究

4．1 FBD方法简介

4．1．1 Fryze时域分析法

4．1．2 瞬时无功检测方法与Fryze时域分析法的比较

4．1．3 FBD方法

4．2 三相电路谐波电流检测FBD法

4．2．1 各基本量检测

4．2．2 推广应用

4．3 低通滤波器LPF的设计

4．3．1 类型

4．3．2 截止频率

4．3．3 阶数

4．4 电网谐波检测中数字混叠研究

4．4．1 数字混叠问题以及解决方法

4．4．2 滤波器的选择

4．5 仿真实验

4．6 本章小结

第5章 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢

作者简介