基于MATLAB 的有源电力滤波器的设计开题报告
2020-05-02 17:11:44
1. 研究目的与意义(文献综述)
谐波起源于声学,早在19世纪,法国数学家傅里叶就指出:一个任意的函数,只要满足狄利克雷条件都能分解为无穷多个不同频率的正弦函数的和。因此,当电网中的电压电流波形偏移标准的正弦波形时,就产生了谐波。
电力系统中谐波源主要有三大类,一是铁磁饱和型谐波源:各种铁芯设备,如变压器,互感器,电抗器,其铁磁饱和特性呈现非线性。二是电弧型谐波源:各种冶炼电弧炉在熔化期间以及交流电弧焊机在焊接期间,其电弧的点燃和剧烈变动形成的高度非线性,使电流不规则的波动。其非线性呈现于电弧电压与电弧电流之间不规则的,随机变化的伏安特性。三是电力电子开关型的谐波源:主要为各种交直流换流装置(整流器,逆变器)以及双向晶闸管可控开关设备等,在化工,冶金,矿山,电气铁道等大量工矿企业以及家用电器中广泛使用,并正在蓬勃发展;在系统内部,如直流输电中的整流阀和逆变阀等。目前,一些发达国家50%以上的负荷都是通过电力电子装置供电。国内有专家统计,我国目前电能的30%是经过各类功率电力电子装置变换后供用户使用的。然而随着超大容量的电力电子装置的使用以及各种功率变换装置容量的不断扩大,使用数量的迅速上升和控制方式的多样化,谐波问题已成为电网环境的一大公害。经统计表明:由整流装置产生的谐波占有谐波的近40%,这是最大的谐波源。除此之外,由于发电机三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁芯也很难做到绝对均匀一致和其他原因,电源多少也会产生谐波,但一般来说很少。
谐波的危害十分严重,谐波使电能的生产,传输和利用效率降低,使电气设备过热,产生振动和噪音,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁甚至爆炸。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。对于电力系统外部,谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。
2. 研究的基本内容与方案
本文主要研究内容包括以下几个方面:
第一部分为引言,概述了课题背景、国内外研究现状、有源电力滤波器发展现状以及本课题研究方法等。
第二部分分析了有源电力滤波器的拓扑结构、工作原理和工作特性。从多个方面出发对有源电力滤波器进行了分类和介绍,并分析了各自的优缺点。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查资料,调研。
第4-5周:查阅资料,写开题报告,准备开题答辩。
第6-8周:熟悉matlab,确定数据处理的编程方案。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]姜齐荣,赵东元等.有源电力滤波器——结构·原理·控制[m].北京:
科学出版社,2005
[2]刘平英,刘国海.电力有源滤波器的现状及发展趋势[j].江苏电气,2007,(1):1-5
[3] 李玉梅,马伟明,唐爱红. 电力有源滤波器的研究现状及发展[j].海军工程学院学报,1999,[3]:56-65