混合有源电力滤波器在南阳湖变电站谐波治理中的研究与应用

作     者：金泽中 

作者单位：沈阳农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：苗腾;陈晓东

授予年度：2018年

学科分类：0202[经济学-应用经济学] 02[经济学] 080802[工学-电力系统及其自动化] 020205[经济学-产业经济学] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：变电站 混合有源电力滤波器 谐波检测方法 谐振抑制能力 

摘      要：随着我国工业和经济的快速发展,大量的非线性设备投入运行,导致电网中产生很大电力谐波,严重降低了电能的质量,影响用户的安全生产,同时对于电网的稳定运行也产生了较大的威胁。而变电站是地区电网中的重要节点,为地区电网输送电能,为了有效治理地区电网中的谐波问题,可以在变电站进行谐波集中补偿。为此,本文将利用混合有源电力滤波器（HAPF,Hybrid active power filter）对110k V南阳湖变电站中的谐波电流进行补偿,进而提高用户的电能质量。在研究的过程中,首先对110k V南阳湖变电站的基本结构和电能质量进行详细分析,并在此基础上采用HAPF来对谐波进行集中治理。其次对分析HAPF的基本结构,通过分析目前存在的HAPF基本结构优缺点进行分析,选择出合适的拓扑结构。其次对HAPF的基本原理进行分析,通过对目前HAPF存在的几种结构的优缺点进行对比分析后,选择出合适的拓扑结构,并在此基础上比较目前存在的集中谐波检测方法,进而采用ip-iq检测算法来对变电站内的谐波电流进行检测。接着对HAPF的谐波补偿和谐振抑制能力进行分析,通过单相谐波等效电路建立相应的数学模型,同时对电网频率和电感值发生变化时HAPF的谐振抑制能力和谐波补偿能力进行分析,确保HAPF在运行过程中能够稳定可靠工作。最后对混合有源电力滤波器的装置进行整体设计,设计内容主要包括系统的总体结构、硬件部分以及软件部分,并搭建相应的实验平台验证所设计的系统能够有效地对谐波电流进行补偿,在验证无误后将其在变电站中投运,来补偿该变电站中的谐波,通过投运前后的数据对比,分析装置投运后的效益情况。