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摘 要

现在由于电力网中非线性元件的大量使用，使得电网的谐波问题日益突出，对工业发展和人民日常生活造成了诸多不良影响，本文会对谐波的产生原因、危害以及目前主要的谐波源给出说明。无源滤波器是抑制谐波的重要手段之一，并被广泛的使用在电力系统的各个领域，它分为谐滤波器和高通滤波器两大类别，然后对它们的参数设定原则以及工作原理做出阐述。也会对设计无源滤波器时的相关注意点有所讨论。最后通过比较不加无源滤波器与加入无源滤波器的三相桥式整流电路的仿真波形，从而得出无源滤波器在过滤谐波方面的作用。仿真结果进一步说明了无源滤波器在谐波抑制和无功补偿方面的显著作用，显示了无源滤波器设计方法的正确性和可行性。   

关键词：谐波；无源滤波器 ；matlab仿真；一次调谐滤波器；高通滤波器

The design of the passive filter and the simulation run

Abstract

Now due to use of nonlinear components in the power grid, the grid harmonic problem increasingly prominent, the industrial development and People"s Daily life has caused many adverse effects.Below on the causes of harmonic, harmonic harm as well as the main source of harmonic analysis is given.Passive filter is one of the important means to restrain the harmonics, passive filter has been widely used in the areas of power system, it is divided into two categories harmonic filter and high-pass filter.Below we will be on their principles and the working principle of parameter setting, to design passive filter related pay attention to the points discussed.Will end by setting up without the simulation model of the passive filter and join simulation model for the simulation of passive filter, which shows the passive filter in the role of the filter harmonic.Simulation results further illustrate no source filter for harmonic suppression and reactive power compensation of the significant role that showed no source filter design method is correct and feasible.

Keywords：harmonic；Passive filter；The matlab simulation；A tuned filter；High-pass filter

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2 研究谐波问题的意义 1

1.3 主要的谐波源 2

1.4本章小结 3

第二章 谐波的危害及其抑制技术 4

2.1引言 4

2.2谐波的危害 4

2.3 谐波抑制的方法 5

2.4无功补偿 6

2.4.1什么是无功补偿？ 6

2.4.2无功补偿提高功率因素的基本原理是什么？ 6

2.4.3无功补偿的主要组要作用有哪些？ 6

2.4.4无功补偿的主要方式有哪些？ 7

2.4.5静止无功补偿器 7

2.5 本章小结 7

第三章 无源滤波器 8

3.1 引言 8

3.2 单谐调滤波器 8

3.3 高通滤波器 10

3.4 无源滤波器设计过程中需要考虑的相关问题 11

3.5 本章小结 12

第四章 用matlab仿真无源滤波器 13

4.1 无源滤波器的参数计算 13

4.2 无源滤波器的三相桥式全控整流电路建模 15

4.3 带无源滤波器的三相桥式全控整流电路仿真分析 19

4.4 本章小结 21

第五章 结束语 22

致谢 23

参考文献： 24

第一章 绪论

1.1引言

通常的来讲评价电能质量的标准有三个：电压、频率、波形。电压的质量也包括很多方面比如波动、偏移、和闪变和其他等等方面问题。频率的波动也是评价电能质量的根本原则之一。最后研究了电压的波形，我们知道电压的波形包括了：单相电压和三相电压的波形和他们的正弦波形畸变率的问题，它反映了谐波在波形中所占的比重。电能质量的优劣关系到社会的方方面面，影响着国家工业的生产水平和人民的生活质量。为了确保优良的电能质量，国家对于以上三个标准做出了明确的规定，以担保电能质量良好。21世纪电力电子科学的快速发展加速了现代化社会的发展，伴随而来的很多非线性原件和设备投入电网使用，从而在电网中注入了大量的谐波。电网中存在大量的谐波，不仅影响着电能的质量而且会增加电网中的不必要的损耗，更为甚者可能会影响电子器件和继电保护器件的误动作。而运用无源滤波器来抑制谐波是谐波抑制的重要手段，本文下面将着重讲述。

1.2 研究谐波问题的意义

最好的供电情况就是供电公司向每一个用电接收方都能提供良好的电能，所谓良好的电能就是电能的电压波形良好。但是，由于电力线路中的设备元件复杂，因此电网的电能质量有时候难以得到保证。因为随着电力电子的发展导致电网中存在着大量的谐波，它会危害到电网的安全运行。

事实上，电力网中的谐波问题已经困扰从事电力行业的相关人士很多年了，时至今日它仍然是电力供电领域的一个热门的研究课题。以前，谐波问题所表现出来的还不是特别严重。那是因为以前电力元件的设计包括电力元件的连接方式和现在有很多不同，随着电力电子学的日益发展，非线性原件在电网中的使用日益增加，工业中常见的非线性原件有很多：各类电容，各类电感，还有应用于工业各个领域的静态功率变流器。他们导致谐波问题的凸显。

以下两种情况会造成高次谐波1、可控硅控制的调压装置，如果调压装置的si部分没有完全使用，那么会导致线路中电流不连续的现象，进而会发生频率比较高的谐波现象；2、开关的电源由于存在着大量的非线性原件，这样会导致二极管的导通时间不同一般，会产生类似于第一种情况的不连续电流现象，从而引发高次谐波。高次谐波的危害包括很多方面：会导致电路元件的损耗增加以及使用设备的寿命减少，因为谐波会引起电力元件谐振，除了上述危害谐波的影响还表现在：干扰保护继电器的正常使用使其发生误动和拒动，还会使得测量元件，以及其他电子元件中的精密元件发生类似于继电保护装置的误工作等情况的发生。电网中存在大量谐波会造成很多危害因此研究谐波具有非常重大的意义。谐波治理的作用在于通过滤除电网中的谐波，提高系统电压稳定率、降低设备发生故障的几率、减少负载用电的发热量、使设备的使用寿命得到延长、降低系统的出错率、节约电能、保证生产的稳定和质量的提升等等。改善电能质量对于电网的安全、经济运行、保障工业产品质量和科学实验的正常进行以及降低能耗等均有重要意义。电能质量直接关系到国民经济的总体效益.良好的电能质量无疑对电气设备的运行是有利的,但恶劣的电能质量对于电力系统运行的不利影响并没引起人们足够的重视.从危害程度来看,某些电能质量问题的危害是破坏性的。治理谐波问题能够显著的改善电能质量，说明谐波治理的主要作用为：

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