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高压STATCOM无功补偿与谐波治理装置在矿井变电所的应用

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中国煤炭 2012年第5期38卷 84-86,121页

作者：张恩锋张浩枣庄矿业(集团)有限责任公司供电工程处山东省枣庄市277011

煤矿电网的谐波和无功功率问题日益突出,使整个供配电系统的安全运行存在较大的隐患。STATCOM是目前比较先进的无功补偿装置,通过电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换,基于电压源型逆变器的补偿装置实现了无功补偿方式质的飞跃,... 详细信息

煤矿电网的谐波和无功功率问题日益突出,使整个供配电系统的安全运行存在较大的隐患。STATCOM是目前比较先进的无功补偿装置,通过电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换,基于电压源型逆变器的补偿装置实现了无功补偿方式质的飞跃,煤矿电网电能质量的提高,给煤矿取得了丰厚的回报。

关键词： STATCOM 无功补偿谐波治理

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某管件厂谐波治理及无功补偿方案设计

某管件厂谐波治理及无功补偿方案设计

作者：任永旭辽宁石油化工大学

学位级别：硕士

随着我国工业生产和人民生活对电能质量的依赖性日益增加,当前各类用电设备无论从数量上还是从种类上来说,都较过去有了明显的增多,这一方面促进了我国电网的发展,但同时也给电力系统的稳定运行造成巨大的压力。在当前电力系统所面临的... 详细信息

随着我国工业生产和人民生活对电能质量的依赖性日益增加,当前各类用电设备无论从数量上还是从种类上来说,都较过去有了明显的增多,这一方面促进了我国电网的发展,但同时也给电力系统的稳定运行造成巨大的压力。在当前电力系统所面临的各种挑战当中,功率因数降低和谐波污染是其中比较严重的问题。针对管件厂内由于负载的多样性及不稳定性,导致电网谐波含量大、三相不平衡、功率因数较低等问题。本文提出两种新型有源电力滤波器及控制方法,能够针对三相不平衡时的负载,对电网谐波及无功功率及时作出补偿,对管件厂建设规划运营带来了经济效益。主要研究内容如下:1、第三章提出一种基于自适应线性神经网络和变步长泄漏最小均方(ADALINE-VSSLLMS)的有源电力滤波器谐波抑制与无功补偿方法。该方法通过自动调整自适应线性神经网络的权值矢量以及变步长泄漏最小均方算法的变步长参数和泄漏系数来消除负载电流中的谐波。在迭代过程中,变步长泄漏最小均方算法可以实时确定最优收敛速度。首先,介绍了新型并联混合型有源电力滤波器的组成和算法的训练过程;然后,讨论了有源电力滤波器在不同负载下工作时,对算法精度的影响;最后,运用仿真验证本章提出的方法具有精度高、收敛速度快、抗干扰能力强等优点。2、第四章提出一种基于三相多电平逆变器的新型有源电力滤波器的谐波抑制与无功补偿方法,该方法的显著优势是可以减少单个谐波电流或一组特定的谐波电流,提高电网的电能质量。该方法采用多个同步旋转框架,利用d和q变量检测和控制单个或一组谐波。利用三维空间电压矢量调制(3D-SVPWM)变换器来产生补偿电流。有源电力滤波器采用多电平拓扑结构,可以用于各种次级传输和配电电压水平,提高电能质量的同时也提高了该方法的实用性。最后通过仿真验证本章提出的方法的真实性和有效性。

关键词：有源电力滤波器谐波治理无功补偿拓扑结构

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基于微网谐波治理的有源电力滤波器研究

基于微网谐波治理的有源电力滤波器研究

作者：成恒珍安徽理工大学

学位级别：硕士

为了有效的控制微网谐波,改善电能质量,本文给出了模糊直接功率控制(Fuzzy Direct Power Control:F-DPC)和LCL滤波器复合控制策略,在此控制策略下对并联有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter:SAPF)进行研究。本文简单介绍了课题研... 详细信息

为了有效的控制微网谐波,改善电能质量,本文给出了模糊直接功率控制(Fuzzy Direct Power Control:F-DPC)和LCL滤波器复合控制策略,在此控制策略下对并联有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter:SAPF)进行研究。本文简单介绍了课题研究背景意义,有源电力滤波的发展现状,以及微网的概况和控制策略。分析分布式电源并网对电网的电能质量的影响,以及微网谐波的产生和改善方法。对分布式电源的控制要求和控制策略进行分析,运用有源电力滤波器对谐波进行抑制和无功补偿。对APF的控制方法、锁相理论、模糊直接功率控制、直流侧电压的控制、LCL滤波器等控制环节进行了详细的设计过程介绍,并分析了各个环节的控制特性。模糊直接功率控制控制着电力滤波器的直流侧电压,有功功率和无功功率的传输,LCL滤波器具有较高的滤波性能。在Matlab/Simulink仿真软件平台进行仿真研究。对应于给出的谐波治理方法,搭建微网有源滤波器的仿真电路,仿真建模验证分析。稳态和瞬态状态的结果说明所提出的控制方案控制性能稳定。仿真结果表明F-DPC控制器能够迅速抑制的非线性负载谐波,改善电能的质量,且线电流非常接近正弦波,谐波含量远低于国家标准5%要求。因此,在有源电力滤波器中,模糊直接功率控制和LCL结合技术可以作为控制谐波、改善电能质量的一种有效方法。

关键词：微网并联有源电力滤波器模糊直接功率控制 LCL滤波器谐波治理 Matlab/Simulink仿真

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浅谈变频器与谐波治理的问题

煤炭工程 2009年第1期41卷 93-94页

作者：曹翾平顶山工业职业技术学院河南平顶山467001

近年来,随着电力电子技术的发展,变频调速技术也得到迅猛发展,实践证明采用变频调速是节能的最佳选择。但是电力电子装置的广泛应用也使电网的谐波污染问题日趋严重,影响了供电质量。因而了解变频器谐波的产生机理及危害,研究消除变频... 详细信息

近年来,随着电力电子技术的发展,变频调速技术也得到迅猛发展,实践证明采用变频调速是节能的最佳选择。但是电力电子装置的广泛应用也使电网的谐波污染问题日趋严重,影响了供电质量。因而了解变频器谐波的产生机理及危害,研究消除变频器系统中的谐波问题对改善供电质量和确保电力系统安全经济运行,有着非常积极的意义。

关键词：变频器谐波谐波治理

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电能质量讲座第五讲谐波治理

低压电器 2007年第10期 57-60页

作者：程浩忠上海交通大学电气工程系上海200240

电力系统谐波是影响电力系统安全、经济运行的重要因素之一。如何有效地抑制谐波,保证电力系统的正常运行是广大电力用户亟待解决的问题。阐述了电力系统的谐波治理方法,并对其原理进行了分析。从产生谐波的非线性负荷以及受危害的电力... 详细信息

电力系统谐波是影响电力系统安全、经济运行的重要因素之一。如何有效地抑制谐波,保证电力系统的正常运行是广大电力用户亟待解决的问题。阐述了电力系统的谐波治理方法,并对其原理进行了分析。从产生谐波的非线性负荷以及受危害的电力设备和装置两个方面对谐波治理进行了详细介绍。

关键词：谐波治理非线性负荷交流滤波器有源滤波器

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主动配电网的谐波治理方法研究

主动配电网的谐波治理方法研究

作者：王利鹏天津大学

学位级别：硕士

电力需求的持续增长、传统能源紧缺形势不断加深,以及环境问题的日益突出,分布式电源尤其是可再生能源发电技术的发展获得了广泛支持。主动配电网的出现是为了加大配电网对于可再生能源的接纳能力,随着分布式电源越来越多的引入配电网,... 详细信息

电力需求的持续增长、传统能源紧缺形势不断加深,以及环境问题的日益突出,分布式电源尤其是可再生能源发电技术的发展获得了广泛支持。主动配电网的出现是为了加大配电网对于可再生能源的接纳能力,随着分布式电源越来越多的引入配电网,在缓解电网压力的同时也引入了大量谐波。本文就主动配电网中分布式电源这一谐波源分布较多的情况,提出采用电力滤波器综合配置的方法进行主动配电网谐波综合治理。文中首先分析了适用于主动配电网的无源电力滤波器的优化配置法,包括无源电力滤波器最佳位置配置法与参数优化设计法。文中采用网络固有结构法来确定无源电力滤波器最佳配置位置候选节点,考虑到实用性,采用传统经验法确定无源电力滤波器的具体参数。接着分析了有源电力滤波器的优化配置方法,选定易于理解的分步规划法。最后,提出主动配电网电力滤波器综合配置法,对谐波进行分层治理,第一层采用无源电力滤波器治理含量较多的谐波次数,第二层采用有源电力滤波器进一步改善性能。仿真算例表明,本文提出的主动配电网电力滤波器综合配置法能够有效治理主动配电网中的谐波,在保证各节点谐波电压含有率和电压总谐波畸变率全部达标的基础之上,让主动配电网的谐波综合治理方案满足一定的经济性。

关键词：主动配电网网络固有结构法传统经验法谐波治理综合配置

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动态无功补偿与谐波治理装置的研究应用

动态无功补偿与谐波治理装置的研究应用

作者：郭世飞华北电力大学

学位级别：硕士

安徽省电力公司淮北供电公司烈山变电所原来负荷主要为煤矿、电解铝和水泥厂,最近又新增几家陶瓷厂和炼钢厂,多为非线性负荷,运行时产生大量的谐波电流注入电网,降低了电网的供电质量,影响系统中的其他用户,同时在运行中不仅需要大量的... 详细信息

安徽省电力公司淮北供电公司烈山变电所原来负荷主要为煤矿、电解铝和水泥厂,最近又新增几家陶瓷厂和炼钢厂,多为非线性负荷,运行时产生大量的谐波电流注入电网,降低了电网的供电质量,影响系统中的其他用户,同时在运行中不仅需要大量的无功功率且变化很大,引发电压变化也大,严重影响产品质量,因此有必要进行谐波治理及无功补偿,以确保电网的供电电源及产品质量。淮北供电公司烈山变电所动态无功补偿与谐波治理装置采用无功与谐波综合补偿方案,不仅动态的补偿系统的无功,而且滤除系统的谐波,使电网电压保持稳定,减少电网的无功损耗,消除谐波对电网的影响。该系统包含晶闸管控制电抗器（TCR）、有源电力滤波器（APF）及固定滤波器（FC）等几部分组成。晶闸管控制电抗器与固定滤波器结合,控制系统的功率因数不小于0.97。系统工作时,电容器全部投入,系统容性无功过补偿, TCR控制装置采样系统的无功功率及功率因数,计算出系统的无功功率,并与装置设定的目标感性无功功率相比较,计算出需要投入的感性功率的大小并计算出可控硅的导通角,进而控制系统的功率因数角不小于0.97。固定滤波器（FC）与APF配合滤除系统及TCR装置产生的谐波,使电网电压的电压畸变率小于国家标准。APF不仅改善无源滤波器的滤波特性,而且彻底抑制电网与无源滤波器之间可能发生的谐振。目前,系统已投运,功率因数由投运前的0.89左右提高到0.97以上,电网谐波含量由0.5%降低到0.22%,不仅减少了无功功率造成的线损,而且也降低了谐波引起的线路有功功率的损耗,更可以在很大程度上避免谐波对电器设备可能造成的损坏,具有较大的经济效益和社会效益。

关键词：非线性负荷动态无功补偿谐波治理

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配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用

配电网无功补偿及谐波治理技术研究及应用

作者：刘磊山东大学

学位级别：硕士

随着我国电力系统规模的不断扩大,人们对于系统供应电能的质量提出更高的要求。电力电子及其相关科学技术的发展使得许多先进的设备器件应用到电网系统中,导致电网谐波污染和配电线路低功率因数运行的问题更加突出,这对供电部门的安全... 详细信息

随着我国电力系统规模的不断扩大,人们对于系统供应电能的质量提出更高的要求。电力电子及其相关科学技术的发展使得许多先进的设备器件应用到电网系统中,导致电网谐波污染和配电线路低功率因数运行的问题更加突出,这对供电部门的安全运行提出挑战,也对其的经济效益产生影响。无功补偿和谐波治理是提高电力系统电能质量的重要手段,因此,采取何种方式进行无功补偿、选取何种设备抑制谐波污染、如何利用现有技术及设备改善供电质量已成为电力系统迫切需要解决的问题。本文以有源电力滤波器为主要研究对象,分析其工作原理及分类标准,探讨不同类型设备的优缺点,以某配电网为实例研究系统无功补偿及谐波治理的技术手段以及有源电力滤波器的实际应用。以此为基础,提出系统无功补偿和谐波治理的优化措施,依据系统实际运行需求合理选择配置方案,在现有设备的基础上研究新型设备与技术,以不断提高系统的供电水平和电能质量,推动我国电力系统的稳步发展。本文以某配电网中的无功和谐波问题为例,对实际问题进行概述后,对配电网无功和谐波进行了分析,选择采用并联混合型有源电力滤波器进行无功补偿和谐波治理,设备投入后的测量数据与设备投入前的测量数据进行对比,分析设备投入的实际效果,证明设备无功补偿和谐波抑制的作用,为今后的探索研究提供参考和借鉴;通过对现有设备和技术的对比分析,提出优化措施,在实际应用的过程中,合理选取配置方案,采用更加新型的技术和设备,以实现效果最优化,改善电力系统的运行状况。

关键词：无功补偿谐波治理有源电力滤波器

低压大电流整流器的谐波治理和无功补偿技术与应用

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低压大电流整流器的谐波治理和无功补偿技术与应用

作者：程莹湖南大学

学位级别：硕士

电能作为广泛使用的能源,其应用程度是衡量一个国家发展水平和综合国力的主要标准之一。在满足工业生产、社会和人民生活对电能需求量的同时,提高电能质量是一个国家工业和科技水平提高、社会文明程度进步的表现。而整流装置作为电网中... 详细信息

电能作为广泛使用的能源,其应用程度是衡量一个国家发展水平和综合国力的主要标准之一。在满足工业生产、社会和人民生活对电能需求量的同时,提高电能质量是一个国家工业和科技水平提高、社会文明程度进步的表现。而整流装置作为电网中主要的谐波与无功污染源,对其研究并进行治理的意义不言而喻。本论文以合肥某大型铜箔有限公司投运的两套不同类型的整流装置为背景,旨在研究低压大电流工况下谐波治理与无功补偿相关技术及实际应用。论文首先对电力系统中谐波与无功的相关成因做了介绍,分析了其带来的危害和进行治理的迫切意义;针对谐波治理与无功补偿的措施及研究现状进行了阐述,详细描述了电力滤波器、无功补偿器等的发展。其次,对合肥某铜箔企业的两套不同类型的整流装置的谐波及无功情况,进行了详细的理论分析和仿真验证,得出该企业不同类型整流装置的谐波含量和功率因数;论文针对该企业的实际工况分别提出了两套结合无源电力滤波器(PPF)、有源电力滤波器(APF)和智能无功补偿器(IVC)的解决方案,同时还就方案设定的参数进行了整体效果仿真及谐波电流放大特性仿真分析,验证了方案的可行性和实用性。第三,APF与PPF组成的谐波治理及无功补偿系统在低压并联运行时,控制策略及控制方法的选择对滤波性能有很大的影响。在详细分析采用三种不同控制策略时系统的工作机理的基础上,综合考虑不同控制策略时补偿系统存在的问题,本文提出了一种分频补偿运行策略及APF快速无差分频控制方法。该方法能够有效解决APF与PPF联合运行所带来的系统稳定性、谐波环流等问题,也能起到很好的滤波效果。最后,系统的参数优化设计对提升装置的总体性能而言是非常重要的,本文提出了一套LC无源滤波支路参数、APF主电路参数以及IVC电容器参数优化设计方法。详细阐述了APF和IVC控制器的软硬件设计方法,并给出了谐波治理与无功补偿装置在该企业投运后的应用情况。实践证明,本文提出的设计方案有效地提高了企业的功率因数,降低电网电流畸变率;装置造价低、维护方便、运行情况良好,给企业带了显著的经济和社会效益。同时本文的设计思路和一些工程经验还可推广到其它谐波治理和无功补偿装置的设计和应用中,尤其是为APF的实用化进程提供有益的参考和借鉴。

关键词：谐波治理无功补偿快速无差分频控制参数优化设计装置研制