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摘 要

目前，谐波对电力系统造成的污染越来越严重，对电力系统的安全运行构成了极大的威胁。产生这种现象的原因是电力电子器件被广泛应用于各行各业。目前，谐波已严重影响电网电气设备的正常使用。假如不对高压传输电网里的谐波进一步操作控制，则今后整个高压传输电网就会具有瘫痪的风险。

有源电力滤波控制器设备是截至当前良好的谐波补偿设备，它能很好地补偿不断变化的谐波。有源电力滤波器的工作原理大致可以描述如下:首先,从负载电流的谐波组件检测到含有谐波,然后转换器控制发送补偿工作电流大小相同、方向完全相反的，在时期消除荷载工作电流里的谐波工作电流。在本文中，笔者以有源电力滤波控制器设备(APF)在低压配电网里的使用为研究分析主要对象，其中谐波检测是重点研究对象。

关键词：有源滤波器；低压配电网；谐波

Research and application of active power filter in low voltaged is tribution system

Abstract

At present, the harmonic pollution of power system is more and more serious, which has posed a huge threat to the safe operation of power system. The reason for this phenomenon is that power electronic devices are widely used in all walks of life. At present, harmonics have seriously affected the normal use of electrical equipment in the power grid. If the harmonics in the power grid are not treated, the whole power grid will be paralyzed in the future.

Nowadays, the better device of harmonic compensation is active power filter, which can well compensate the changing harmonics. The working principle of APF can be described as follows: firstly, the harmonic component contained in the load current containing harmonic is detected, and then the converter is controlled to send out the compensation current opposite to the same phase of harmonic current to offset the harmonic current in the load current. This paper takes the application of active power filter (APF) in low voltage distribution network as the research object, in which harmonic detection is the key research object.

Keywords:Active power filter,Low voltage distribution network,harmonic

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1选题背景及意义 1

1.2本课题的历史和现状 2

1.3本课题的发展方向 4

1.4本论文的主要工作 5

第二章 有源滤波器的介绍 6

2.1有源滤波器的介绍 6

2.2有源滤波器的分类 6

2.3有源滤波器的功能分析 8

2.4有源滤波器在低压配电系统中的应用 9

2.5本章小结 11

第三章 谐波的影响及治理 12

3.1低压配电网谐波产生的原因 12

3.2低压配电网谐波的危害 13

3.3低压配电网谐波的检测 15

3.4低压配电网谐波的治理 16

3.5本章小结 18

第四章 有源滤波器的仿真设计 19

4.1引言 19

4.2三电平三桥臂逆变电路 20

4.3主电路的工作原理 22

4.4仿真实验 23

4.5本章小结 25

第五章 结束语 26

致谢 27

参考文献 28

第一章 引言

1.1选题背景及意义

目前，工业和家庭中使用了大量的电气设备，在这其中，大多数均包括：电力电子设备器件。它们的大规模应用和推广，不仅有优势也存在缺点不足。优势是方便电能的交换，缺点不足是会对电力体系导致十分严重的污染。在电力体系里，大额定功率电力电子设备器件是重要的谐波源。它们在运行工作过程里会向高压传输电网添加谐波工作电流与无功工作电流，严重干扰四周电气机器设备的正常运行工作。因为电力电子机器设备的额定功率因子偏低，给交流高压传输电网创造了额外附加的无功额定功率，就会造成供应电源体系工作效率充分减少。所以，高压传输电网环境严重影响到经济实际收益与安全稳定生产加工。^【1】

自二十世纪60、七十年代之后，因为大额定功率电力电子设备器件、常用家电等多种非线性关联荷载的大规模应用和推广，电网中的谐波含量大大增加。伴随着当代第二产业专业技术与民用建筑项目工程产业的迅速发展进步，输配电网里的非线性关联载荷快速增长。多种非线性关联与实时变化电子工作电流互感控制器设备，例如逆变控制器设备、整流控制器设备、与多种控制开关工作电源在第二产业生产加工与生活里的使用日渐广泛，其对高压传输电网的污染愈来愈严重，在高压传输电网里电气机器设备要损耗很多的无功额定功率，并且形成很多的谐波全面进入高压传输电网，造成高压传输电网工作电压与工作电流振荡波形严重弯曲变形，逐渐发展成为了输配电网里重要的谐波源。在低压配电网里，民用与商用耗电量比例持续增多，多种办公作业自动智能化机器设备与器具设施日渐推广普及，上述器具设施即使个体额定功率不大，输入电网中的谐波却很小，但同时由于整体谐波的数量和强度极大，向电网输送的总谐波电流也非常大，因此建筑电力逐渐成为配高压传输电网谐波污染的重要来源之一。

当今中国的社会经济的迅速发展进步与第二产业的迅速发展进步，对电力的使用要求同时也在连年增长，对电能质量的使用要求同时也在愈来愈高，但是由谐波引发的电力问题故障导致的意外突发事故同时也在连年增长。伴随着最近几年以来统计分析因为谐波导致的经济损失持续增多，整个社会对这类矛盾问题的关注水平也愈来愈高，许多科学研究者都针对这类矛盾问题进行探究。

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