开题报告--有源电力滤波器

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电力有源滤波器的设计开题报告

电力有源滤波器的设计开题报告

电力有源滤波器的设计开题报告南京工程学院本科毕业设计(论文)开题报告题目:电力有源滤波器的设计专业:班级:学号:学生姓名:指导教师:2014 年3月学生姓名学号专业指导教师职称课题来源自拟课题课题性质工程技术研究课题名称电力有源滤波器的设计毕业设计的内容和意义根据个人所选课题,把我的研究内容分为以下几个部分:第1 部分为绪论,概述了谐波的产生与其危害及谐波抑制的各种方法。

有源电力滤波器发展现状,阐述了当前 APF 的研究热点。

第2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。

第3 部分分析了有源电力滤波器谐波检测方法,并分析了各种谐波检测方法的工作原理和特性,通过对比选择 ip-iq 算法作为本文谐波检测方法。

第4 部分介绍了本次论文的总体设计方案,并给出了相关的原理框图。

第5部分在MATLAB/Simulink中建立三相三相制有源电力滤波器的仿真模型,并对各个模块进行仿真和详细的阐述。

选择不同的整流负载,对负载电流波形和补偿后的电流波形进行对比,验证了APF 的补偿性能。

第6部分对全文做出总结,对有源电力滤波器系统存在的一系列问题进行探讨,并提出下一步的展望。

随着电力电子装置日益广泛的应用,电力电子装置自身所具有的非线性导致了电网中含有大量谐波,这些谐波给电力系统带来了严重的污染,严重危害了用电设备和通信系统的稳定运行。

虽然传统的无源电力滤波器具有结构简单、成本低、技术成熟、运行费用低等优点,但同时也有一些缺点,例如只能抑制固定的几次谐波,并对某次谐波在一定条件下会与电网阻抗产生谐振反而而使谐波放大。

目前,谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器,有源电力滤波器也是一种电力电子装置,且相关技术的研究也日渐成为研究的热点。

本文阐述了几种常见APF的拓扑结构及各自的优缺点,详细分析了基于瞬时无功功率理论的谐波检测方法,比例控制和前馈控制两种电流环控制策略以及SPWM和SVPWM两种调制策略。

基于特定消谐法控制的有源电力滤波器的研究的开题报告

基于特定消谐法控制的有源电力滤波器的研究的开题报告

基于特定消谐法控制的有源电力滤波器的研究的开题报告题目:基于特定消谐法控制的有源电力滤波器的研究一、研究背景随着现代电力系统的发展,电力传输和配电网络中的电力质量问题越来越重要。

电网中存在的谐波、尖峰、瞬变等问题,会导致设备的损坏和故障,严重影响系统的稳定运行。

因此,对电力质量的监测和控制需求不断增加。

有源电力滤波器是一种能够通过控制电流来消除电网中谐波、尖峰等电力质量问题的装置。

有源电力滤波器具有响应速度快、适应性强、能耗低等优点,已经得到广泛应用。

然而,有源电力滤波器的控制方法和实现效果对其性能起着决定性的影响。

特定消谐法是一种控制有源电力滤波器的方法,可以使其在一定范围内实现谐波消除的目标。

该方法可以克服传统陷波控制方法的不足,具有较高的灵活性和适应性。

因此,在电力质量控制领域中,特定消谐法逐渐受到重视和应用。

二、研究目的本研究的目的是基于特定消谐法控制有源电力滤波器,实现电力质量控制的目标。

具体来说,研究以下内容:1. 推导特定消谐法的数学模型,研究其对电力质量控制的能力及特点;2. 设计基于特定消谐法的控制算法,以实现有源电力滤波器的控制;3. 构建实验平台,验证所设计的控制算法的可行性和有效性。

三、研究方法1. 文献综述:综合国内外相关文献,深入了解有源电力滤波器和特定消谐法的理论和实现方法。

2. 研究特定消谐法的数学模型:对特定消谐法的数学模型进行推导和分析,研究其对电力质量控制的能力及特点。

3. 基于特定消谐法的控制算法设计:根据数学模型,设计基于特定消谐法的控制算法,并进一步优化算法参数,确保其在不同电力质量问题下的有效性和稳定性。

4. 构建实验平台:根据所设计算法的要求,构建实验平台,进行实际实验,并比较不同控制方法下的实验结果。

5. 综合分析和总结:根据实验结果和控制算法,分析其优缺点,总结研究成果。

四、预期研究成果1. 推导特定消谐法的数学模型,深入研究其对电力质量控制的能力及特点。

并联混合型有源电力滤波器的研究的开题报告

并联混合型有源电力滤波器的研究的开题报告

并联混合型有源电力滤波器的研究的开题报告一、选题背景及意义现代工业、交通和家庭生活中,各种电子设备、电机和照明灯具等,已成为不可或缺的一部分。

然而,这些设备在工作时会产生高次谐波,对电网稳定性及设备自身安全可靠性产生不良影响,甚至可能损害设备及影响电力系统的正常运行。

为实现电力系统的高质量供电,降低能耗和环保要求,电力滤波器的研究逐渐成为一个热点领域。

传统的无源电力滤波器难以解决由于工作环境大幅度改变而导致的性能变差的问题,而有源电力滤波器能够利用高性能的现代功率半导体器件实现快速、精确和准确的控制,可以有效地抑制谐波干扰及电网电压波动等问题。

但由于其自身也会引入新的谐波等其他问题,对其性能要求也很高。

因此,有待进一步研究开发一种高可靠、高性能、高效率的有源电力滤波器。

二、研究内容和目的本文旨在研究混合型有源电力滤波器,在保留传统有源电力滤波器优点的基础上,结合无源电力滤波器的特点,实现对高频谐波的衰减和抑制。

具体研究内容包括:1. 分析无源电力滤波器和有源电力滤波器的特点和局限性。

2. 分析混合型有源电力滤波器的组成结构及其特点。

3. 计算分析混合型有源电力滤波器的参数和控制策略,进一步提高其滤波性能。

4. 利用仿真软件验证混合型有源电力滤波器的可行性和性能,对比传统的有源电力滤波器,并进行实验验证。

三、研究方法和技术路线本研究采用理论分析和仿真实验相结合的方法进行。

具体技术路线如下:1. 深入研究有源电力滤波器和无源电力滤波器的理论,分析其特点、优缺点。

2. 研究混合型有源电力滤波器的组成结构和工作原理,进行参数计算和控制策略设计。

3. 利用PSCAD/EMTDC等仿真软件,对混合型有源电力滤波器进行仿真实验,对比传统有源电力滤波器的性能。

4. 在实验室中,基于模拟电路搭建原型,测试性能数据并进行对比实验。

四、预期成果及意义通过本研究,将得到以下预期成果:1. 深入探讨有源电力滤波器和无源电力滤波器的特点和局限性,并讨论混合型有源电力滤波器的原理及其应用价值。

单相电路并联型有源电力滤波器研究与设计的开题报告

单相电路并联型有源电力滤波器研究与设计的开题报告

单相电路并联型有源电力滤波器研究与设计的开题报告一、选题背景及意义现代电力电子设备的快速发展满足了现代工业、通信和娱乐应用对高质量电能的需求。

然而,这些设备的运行也产生了电力网络所谓的电能质量问题。

电能质量问题给用户带来了不良影响,如增加了设备故障率、降低了设备寿命、影响了通信等方面的稳定性。

因此,电力滤波技术的研究对于解决电能质量问题具有重要意义。

有源电力滤波器是目前最主要的电力滤波技术之一,它具有快速响应、高精度、能够同时抑制多种谐波和抑制变化的优点,成为了目前消除电力品质问题的主要手段之一。

因此,有源电力滤波器的研究和应用具有重要的意义。

本课题组将对单相电路并联型有源电力滤波器进行研究和设计,在此基础上,可以实现电网质量的提升。

二、研究内容1. 单相电路并联型有源电力滤波器的原理研究和分析;2. 设计单相电路并联型有源电力滤波器的电路拓扑和控制算法;3. 进行有源电力滤波器的硬件设计,包括功率模块的设计和集成、控制电路的设计等;4. 进行有源电力滤波器的软件编程,包括滤波器的控制和调节;5. 进行实验验证,测试有源电力滤波器的性能,并对滤波器的成果进行评估与分析;6. 对有源电力滤波器所遇到的问题进行研究和分析,提出对应的解决方案。

三、研究方法1. 理论研究法:通过文献、资料的查询和分析,深入了解有源电力滤波器的原理、技术及其发展趋势等方面的知识,对单相电路并联型有源电力滤波器的实现方式、拓扑结构以及控制算法等细节进行分析研究。

2. 实验研究法:通过搭建单相电路并联型有源电力滤波器的实验平台,进行实时模拟实验,验证实验结果与理论结果的一致性,进一步调整有源电力滤波器的参数并进行再次测试。

3. 数据分析法:通过对实验数据的处理和分析,从中总结其规律和特点,以及对滤波器各项指标的测量结果进行分析和评价,验证所设计的电路及控制算法的正确性和有效性,同时从实验中发现问题并提出改进方案。

四、研究进度计划1. 第一阶段(两周):调研文献,深入了解有源电力滤波器的理论原理和实现方法。

单周控制有源电力滤波器的研究与实现的开题报告

单周控制有源电力滤波器的研究与实现的开题报告

单周控制有源电力滤波器的研究与实现的开题报告题目:单周控制有源电力滤波器的研究与实现一、选题背景随着近年来电子设备的不断普及和使用,会产生大量的电力电子器件引入电网中,这些器件都会产生一定的谐波和干扰,进而对电网造成一定的危害。

例如,会导致网络电压的失真和波动、降低电能表的计量准确度、增加潜在的设备故障风险等。

因此,如何对电力系统进行谐波和干扰抑制,已经成为电力电子和自动化领域中的一个研究热点。

有源电力滤波器是一种目前较为先进的谐波和干扰抑制工具,在电能质量调节领域有着广泛的应用。

它基于现代电力电子技术,利用逆变器和升降变压器等组件构成,具有频率范围宽、性能可靠、可调性强的特点,是一种典型的电力电子控制系统。

而单周控制则是目前较为典型的有源电力滤波器控制策略之一,其主要原理是在逆变器输出电压中注入一个与负载电流相反的谐波电流,从而抵消谐波干扰,实现谐波和干扰的控制。

因此,本课题将探究有源电力滤波器的原理和实现,以及单周控制策略的设计和实施,希望能够为相关领域的电力电子及自动化工程技术提供理论支持和实践借鉴。

二、研究内容1.有源电力滤波器的原理和结构介绍有源电力滤波器的组成和工作原理,包括逆变器、滤波器、升降变压器等组件的原理和功能。

2.单周控制策略的设计与分析介绍单周控制策略的基本原理和实现流程,并对其进行系统分析和设计,包括控制器、滤波器等组件的参数选择和优化等内容。

3.有源电力滤波器的仿真和实验验证通过建立有源电力滤波器的仿真模型,验证单周控制策略的效果和稳定性;同时设计并实现相应的实验平台,以探究其实际应用效果和可行性。

三、研究意义1.有助于优化电力系统的电能质量有源电力滤波器作为一种高效的谐波和干扰抑制技术,有助于提高电力系统的供电质量和稳定性,减少对设备和负载的影响和损害。

2.提高电力系统的效率和可靠性通过单周控制策略的运用,能够有效地抑制电力系统中的谐波和干扰,提高系统的效率和稳定性,从而保证其长期稳定的运行和使用。

有源电力滤波器谐波抑制技术研究的开题报告

有源电力滤波器谐波抑制技术研究的开题报告

有源电力滤波器谐波抑制技术研究的开题报告题目:有源电力滤波器谐波抑制技术研究一、研究背景随着电力电子设备的普及和使用,大量的非线性负载引入电力系统中,导致谐波问题日益突出,给电力系统的安全稳定性和电能质量带来了巨大的挑战。

而有源电力滤波器作为一种新型的谐波抑制设备,其具有主动抑制、能动适应等优点,越来越受到人们的关注和重视。

因此,研究有源电力滤波器谐波抑制技术,对于提高电能质量和电力系统的稳定性具有重要意义。

二、研究内容1. 有源电力滤波器的基本原理及结构。

2. 有源电力滤波器在电力系统中的应用状况及现状分析。

3. 有源电力滤波器谐波抑制技术研究的进展及现状分析。

4. 有源电力滤波器谐波抑制技术的改进研究,包括控制策略优化、协同控制与多级级联等方面。

5. 基于仿真平台的有源电力滤波器谐波抑制技术的验证及评估。

三、预期成果1. 对有源电力滤波器的基本原理和结构有更深入的了解。

2. 分析了有源电力滤波器在电力系统中的应用状况并总结经验。

3. 创新性地提出了有源电力滤波器谐波抑制技术的改进方案,实现对电力系统问题的解决。

4. 基于仿真技术,验证和评估该技术的性能和稳定性。

四、可行性分析1. 有源电力滤波器在电力系统中是非常实用的设备,其应用前景广阔。

2. 研究有源电力滤波器谐波抑制技术的改进方案,可以解决电力系统中的谐波问题。

3. 基于仿真技术的验证和评估,既能够确保研究成果的可信度和可行性,又能够控制研究成果的成本和时间。

五、研究方法及技术路线1. 文献调研、资料分析。

2. 理论分析、数学建模。

3. 仿真验证、系统分析。

4. 方案设计、结果分析。

5. 实验验证、评估分析。

六、进度安排1. 第一阶段:需求调研、文献阅读(2周)2. 第二阶段:理论分析、框架搭建(4周)3. 第三阶段:仿真验证、方案设计(6周)4. 第四阶段:实验验证、结果分析(10周)5. 第五阶段:论文撰写、答辩准备(8周)总计:30周七、经费与保障该研究所需的经费和保障如下:1. 购买所需的电力电子设备和实验材料。

三相四线有源电力滤波器的研究的开题报告

三相四线有源电力滤波器的研究的开题报告

三相四线有源电力滤波器的研究的开题报告一、选题背景近年来,随着电子设备的普及和社会经济的发展,电力质量问题受到了越来越多的关注。

电力质量问题主要表现为电压波动、频率变化、谐波失真、闪变、电磁干扰等方面的问题。

其中,谐波问题是电力质量问题中比较常见的一种。

谐波会引起电网的过载问题,在某些情况下还可能会损坏设备,甚至影响到电网的稳定性。

因此,电力谐波控制的研究变得越来越重要。

滤波器的应用是一种有效的解决谐波问题的方法。

滤波器可以通过消除谐波的方式来控制电网的电力质量。

有源电力滤波器是现代电力滤波技术中的一种新型滤波器,它可以实现高效稳定的谐波控制,被广泛应用于电力系统中。

二、研究目的本研究旨在研究三相四线有源电力滤波器的原理、模型与控制策略,实现有源电力滤波器对电力谐波的有效控制,并优化有源电力滤波器的控制方法,提高其滤波效率和性能。

三、研究内容1. 有源电力滤波器的基本原理及结构2. 有源电力滤波器的模型分析及建模方法3. 有源电力滤波器的控制策略研究4. 有源电力滤波器的性能优化研究5. 实验验证与结果分析四、研究计划1. 第一年(1)学习相关电力电子技术,研究有源电力滤波器的基本原理及结构;(2)对有源电力滤波器的模型进行分析,建立相应的数学模型;(3)研究有源电力滤波器的控制策略,包括基于 PI 算法的控制、模型预测控制等;(4)设计并搭建基于 MATLAB 平台的有源电力滤波器仿真系统。

2. 第二年(1)完善有源电力滤波器的控制策略,并进行仿真验证;(2)进行实验验证,并对实验结果进行分析;(3)在实验基础上,对有源电力滤波器的性能进行优化研究。

3. 第三年(1)总结前两年的研究成果,撰写论文;(2)进行论文的修改完善,以及论文的答辩和发表工作。

五、研究意义本研究可以有效解决电力谐波问题,提高电力质量,保障电力系统的稳定性。

同时,优化有源电力滤波器的控制方法,提高其滤波效率和性能,具有较高的实用性。

采用复合控制方式的多重化有源电力滤波器的开题报告

采用复合控制方式的多重化有源电力滤波器的开题报告

采用复合控制方式的多重化有源电力滤波器的开题报告一、选题背景及意义随着电力电子技术的快速发展,大量的非线性负载设备被广泛应用于现代工业生产和民生领域。

这些负载设备的非线性特性会引起电网中不可避免的谐波污染问题,给电力系统的运行稳定性和可靠性带来严重威胁。

为了解决电力谐波污染问题,电力滤波器被广泛应用,其中,无源电力滤波器和有源电力滤波器是两种主要的电力滤波器类型。

相较于无源电力滤波器,有源电力滤波器更加灵活,能够通过控制方式和拓扑结构实现复杂的滤波控制功能,具有更广泛的应用前景。

目前,有源电力滤波器主要采用单台多级拓扑结构,这种方案的滤波性能依赖于滤波器的电容电感参数,当电容电感参数偏移或器件寿命变化时,滤波器的性能也会发生变化。

为了提高滤波器的稳定性和可靠性,多重化有源电力滤波器被提出。

多重化有源电力滤波器由多个单机有源电力滤波器组成,多个单机有源电力滤波器实现分布式控制,可以互相协作,从而提高系统的可靠性与稳定性。

本文设计的多重化有源电力滤波器采用复合控制方式,主要包括内环和外环控制。

内环控制是单机有源电力滤波器的基本控制方式,通过控制电流,实现对电压的控制;外环控制主要是通过协调多台有源电力滤波器间的电压共享,实现电压谐波补偿的目的。

复合控制的策略可以有效提高系统的控制性能和稳定性,为多重化有源电力滤波器的应用提供有力保障。

二、主要研究内容及技术路线(一)研究内容1. 多重化有源电力滤波器的基本工作原理及拓扑结构;2. 多重化有源电力滤波器内环控制策略研究,包括电流控制策略和功率因数控制策略;3. 多重化有源电力滤波器外环控制策略研究,包括基于功率因数的分配算法和基于电压谐波分解的共享算法;4. 多重化有源电力滤波器控制平台的开发,包括硬件平台和软件平台。

(二)技术路线1. 搜集多重化有源电力滤波器的相关文献资料,了解现有技术研究进展和成果;2. 基于多重化有源电力滤波器的基本工作原理,分析单机有源电力滤波器的内环控制策略,包括电流控制和功率因数控制;3. 分析多重化有源电力滤波器的外环控制策略,包括基于功率因数的分配算法和基于电压谐波分解的共享算法;4. 设计多重化有源电力滤波器控制平台,包括硬件和软件部分的设计;5. 搭建多重化有源电力滤波器实验平台,对设计的多重化有源电力滤波器进行验证和实验测试,验证其性能指标。

基于DSP的有源电力滤波器的研究与设计的开题报告

基于DSP的有源电力滤波器的研究与设计的开题报告

基于DSP的有源电力滤波器的研究与设计的开题报告一、研究背景及意义随着工业化进程的不断加速和电子技术的不断提高,各种电力设备的普及和应用不断增加,导致越来越多的电力质量问题的出现,比如谐波、闪变、电流突变等。

这些电力质量问题会对电力系统的安全运行和电力设备的寿命产生不利影响。

因此,为了保证电力系统的稳定运行和提高电力产品的生产质量,需要在电力系统中增加电力滤波器来消除功率电子器件等负载引入的谐波和其他影响电力质量的信号。

现代电力滤波器通常采用有源电力滤波器,因为它具有反应速度快、补偿范围大、效率高等优点。

同时,由于数字信号处理器(DSP)本身具有计算精度高、可编程性好等优点,所以能够较好地满足有源电力滤波器的控制需求。

因此,基于DSP的有源电力滤波器在现代电力系统中具有广阔的应用前景。

二、研究内容和方法本课题主要研究基于DSP的有源电力滤波器的设计、控制和实现。

具体内容包括以下几个方面:1. 有源电力滤波器的基本原理分析,包括其在电力系统中的应用、工作原理、控制策略等。

2. DSP系统在有源电力滤波器中的应用研究,包括DSP系统的硬件和软件设计,以及各种控制算法的实现。

3. 有源电力滤波器的系统仿真和实验验证。

通过对有源电力滤波器的仿真设计和实际实验来验证其性能和控制效果,并对结果进行分析、总结和展望。

本课题将运用数学、电子、控制等多个领域的知识,结合计算机仿真和实验方法,来完成有源电力滤波器的设计和控制策略研究。

三、研究预期成果和意义1. 设计出一种基于DSP的有源电力滤波器,并通过实验验证其性能和控制效果。

2. 在有源电力滤波器控制策略研究方面,在传统控制方法的基础上,提出一种适合DSP控制的优化控制策略,并应用于有源电力滤波器系统中,取得较好的控制效果。

3. 为电力质量问题的研究和解决提供一种有效的解决方案,为电力系统的稳定运行和电力产品的生产质量提高提供技术支持。

四、研究难点和解决方案1. 系统的稳定性问题。

有源电力滤波器检测新方法的研究及其实现的开题报告

有源电力滤波器检测新方法的研究及其实现的开题报告

有源电力滤波器检测新方法的研究及其实现的开题报告开题报告一、研究背景随着现代电力系统的快速发展,电网对电力质量(PQ)的要求也越来越高。

不稳定电源、电容器投资、电机和变压器负载变化、空调、电梯和机器人等非线性负载的增多,都可能导致电力质量问题,如谐波、间断、电压波动、电缺陷等。

这些问题可能妨碍电力系统的正常运行,影响电力设备的性能和寿命周期,增加能源消耗和操作成本,甚至损害人员安全。

因此,电力质量监测与控制已经成为电力系统领域的热点问题。

在电力质量监测和控制中,滤波器是最常用的电力质量控制技术之一。

有源电力滤波器(APF)是在滤波器前添加可控电压源的一种滤波器。

它可以弥补传统无源电力滤波器(LPF,HPF和BPF)的缺陷,并有效解决电力质量问题。

APF的核心是控制器,它根据输入的采样信号,计算控制信号,并输出相应的电压来补偿电网电压中的谐波成分。

APF通常具有高精度、快速响应、低谐波畸变和可控性等优点,因此得到了广泛关注和应用。

虽然APF的设计和应用已经得到广泛研究,但在这个领域还存在许多挑战,如:1. APF系统处于电力系统中的位置不同,其引入的电网扰动和电容器汇流都具有不确定性和非线性特性。

2. 传统APF的控制方法可能对电网的频率响应和时域稳定性产生负面影响。

3. APF的控制算法需要有良好的实时性能,这对控制器的设计和实现提出了更高的要求。

因此,本研究旨在开发一种新的APF控制算法,以快速、准确地检测电力质量问题,提高电力系统的可靠性和稳定性。

二、研究内容本研究的主要内容包括:1.综述有源电力滤波器的原理和控制方法。

2.研究新的APF控制算法,包括基于PID控制器和基于模糊神经网络(FNN)的控制器。

3.开发一种基于Matlab和Simulink的APF控制器仿真,并在多种电力系统条件下进行仿真。

4.通过实验验证APF控制器的有效性,并对比和分析各种算法之间的优劣。

5.优化APF控制器的实现,并提出进一步改进的研究方向。

有源电力滤波器检测与控制技术的研究及应用的开题报告

有源电力滤波器检测与控制技术的研究及应用的开题报告

有源电力滤波器检测与控制技术的研究及应用的开题报告题目:基于有源电力滤波器检测与控制技术的研究及应用一、研究背景随着电力电子技术的飞速发展,电力电子设备已广泛应用于各个领域。

而电力电子设备的非纯电阻性质和非线性质导致其产生和辐射谐波,危害电力系统的稳定性和正常运行。

因此,研究有源电力滤波器检测与控制技术,对于提高电力系统品质、降低谐波对电力系统的影响具有非常重要的意义。

二、研究内容和目标本研究的内容是利用有源电力滤波器,对电力系统产生的谐波进行检测和控制。

具体研究内容包括:1. 对有源电力滤波器的原理和基本结构进行研究。

2. 研究有源电力滤波器的检测技术,包括基于功率分析法和基于傅里叶变换法的检测方法,并探索其在不同条件下的适用性和精度。

3. 研究有源电力滤波器的控制技术,包括基于模型预测控制法和基于自适应滤波法的控制方法,并探索其在不同条件下的适用性和控制效果。

4. 根据研究结果,设计开发一种有源电力滤波器检测与控制系统,并进行实验验证。

本研究的目标是:1. 掌握有源电力滤波器的原理和基本结构,深入理解其特点和优势。

2. 实现对电力系统产生的谐波进行准确有效的检测和控制。

3. 设计并开发一种可靠稳定的有源电力滤波器检测与控制系统。

三、研究方法和技术路线本研究采用理论分析和实验方法相结合的方式进行。

具体技术路线如下:1. 首先对有源电力滤波器的原理和基本结构进行理论分析。

2. 设计并搭建有源电力滤波器实验平台,开展有源电力滤波器的性能测试。

3. 研究有源电力滤波器的检测技术,包括基于功率分析法和基于傅里叶变换法的检测方法,并进行实验验证。

4. 研究有源电力滤波器的控制技术,包括基于模型预测控制法和基于自适应滤波法的控制方法,并进行实验验证。

5. 根据研究结果,设计开发一种有源电力滤波器检测与控制系统,并进行实验验证。

四、研究意义和预期结果本研究的意义在于:1. 提高电力系统品质,降低谐波对电力系统的影响。

有源电力滤波器控制系统研究的开题报告

有源电力滤波器控制系统研究的开题报告

有源电力滤波器控制系统研究的开题报告【开题报告】一、选题背景现代电力系统中,由于无功功率、谐波和过电压等负面效应的存在,使得电能质量得不到有效保障,在电能质量的提高方面存在着较大的技术难点和挑战。

为此,有源电力滤波器控制系统的研究应运而生。

二、研究目的和意义有源电力滤波器控制系统具有很强的瞬态控制能力和稳态性能,能够有效地解决电能质量问题。

因此,研究有源电力滤波器控制系统对于提高电能质量、降低运行成本、增强电力系统稳定性和安全性具有重要意义。

三、研究内容1. 有源电力滤波器控制系统的基本原理和特点研究;2. 有源电力滤波器的控制结构设计和仿真研究;3. 有源电力滤波器控制系统的实验和性能测试;4. 有源电力滤波器控制系统在电力系统中的应用研究。

四、研究方法1. 研究有源电力滤波器的基本原理和特点,掌握其控制策略;2. 对有源电力滤波器控制系统进行建模,设计控制系统;3. 利用模拟仿真软件对系统进行仿真分析;4. 建立实验平台,对控制系统进行实验验证;5. 对系统性能进行测试和分析。

五、研究进度安排第一年:1. 系统文献综述和基础理论学习;2. 对有源电力滤波器控制系统进行理论分析和建模;3. 初步掌握仿真软件,对系统进行初步仿真分析。

第二年:1. 对控制系统进行进一步完善;2. 搭建实验平台,进行实验验证;3. 针对实验结果进行结果的分析和总结。

第三年:1. 对控制系统进行改进,优化系统性能;2. 进行系统性能测试,并进行结果分析和总结;3. 撰写毕业论文并完成论文答辩。

六、预期成果1. 毕业论文;2. 基于有源电力滤波器控制系统的实验验证结果;3. 有源电力滤波器控制系统的应用案例研究。

三相有源电力滤波器控制系统的研制的开题报告

三相有源电力滤波器控制系统的研制的开题报告

三相有源电力滤波器控制系统的研制的开题报告一、项目背景随着现代工业、航空、医疗、能源等领域对电力设备质量和性能的要求不断提高,市场对电力滤波器控制系统的需求不断增加。

针对现有电力滤波器在运行过程中普遍存在的问题,如不能满足高频噪声滤波、电磁干扰消除、谐波抑制要求,设计一种高质量性能稳定、适应于三相有源电力滤波器的控制系统,具有重要的研究意义和应用价值。

二、项目概述该项目旨在研究一种具有高精度滤波、对谐波和电磁干扰的全面抑制效果的三相有源电力滤波器控制系统,该控制系统采用先进的数字控制技术和高性能电力器件,能够实现高效率、高可靠性的滤波和电磁干扰抑制。

三、项目内容1. 三相有源电力滤波器的控制原理研究2. 控制系统设计和参数计算3. 控制系统硬件电路设计4. 控制系统软件程序设计5. 控制系统仿真分析和性能测试6. 实验验证和优化改进四、预期成果该项目的预期成果为设计出一种高效、高可靠、高性能的三相有源电力滤波器控制系统,能够实现高质量的电力滤波和电磁干扰抑制,以满足不同领域的需求。

同时,将会对电力滤波器控制技术的研究和发展做出贡献。

五、项目意义1. 提高电力滤波器性能,满足不同应用领域的需求2. 推动数字控制技术在电力滤波器领域的应用3. 促进电力滤波器控制技术的研究和发展六、项目计划1. 立项时间:2021年1月2. 项目周期:2年3. 预计研究经费:300万元4. 研究阶段:a. 2021年1月-6月:系统需求分析和系统设计b. 2021年7月-12月:系统硬件电路设计c. 2022年1月-6月:系统软件程序设计和实现d. 2022年7月-12月:系统仿真及性能测试e. 2023年1月-6月:实验验证和优化改进f. 2023年7月-12月:项目总结和报告撰写,成果交流和推广。

煤矿供电系统并联型有源电力滤波器的研究的开题报告

煤矿供电系统并联型有源电力滤波器的研究的开题报告

煤矿供电系统并联型有源电力滤波器的研究的开题报告一、选题背景随着我国经济的快速发展,对电力质量的要求也越来越高。

在煤炭行业中,煤矿供电系统(以下简称“煤矿系统”)作为重要的供电系统,其负荷变化大、功率因数低、谐波污染严重等问题日益突出。

传统的无源电力滤波器对谐波的衰减效果较差,而有源电力滤波器在实际应用中具有广泛的应用前景。

由此提出对煤矿系统中并联型有源电力滤波器的研究。

二、研究意义有源电力滤波器在力求提高煤矿系统电力质量的同时,还能通过控制器实现谐波的在线监测和自适应衰减,具有调节性好、衰减效果稳定等特点。

研究并联型有源电力滤波器的实现和控制方法,对于实现煤矿系统电力质量的优化及谐波污染的减少具有重要意义。

三、研究内容本研究拟对煤矿系统中并联型有源电力滤波器进行研究,并结合实际情况设计出合适的控制方案。

具体研究内容包括:1.煤矿系统谐波污染特性分析:对煤矿系统中的谐波污染进行分析,建立数学模型,明确煤矿系统在不同工况下的谐波污染特性。

2.并联型有源电力滤波器的原理及控制方法研究:对并联型有源电力滤波器的结构及原理进行研究,并设计出相应的控制方法。

3.仿真模拟:通过MATLAB等仿真软件进行并联型有源电力滤波器的仿真模拟,验证控制方案的可行性。

4.检验验证:通过实验验证控制方案的可行性,完善方案并提出改进措施。

四、预期成果通过对煤矿系统中并联型有源电力滤波器的研究,预期实现以下成果:1.建立符合煤矿系统谐波特性的并联型有源电力滤波器控制方案。

2.理论与实验相结合,验证控制方案的可行性,为进一步工程应用提供支持。

3.对煤矿系统电力质量的提升和谐波污染的减少做出贡献。

五、研究方法本研究将采用文献调研、数学建模、仿真模拟、实验验证等研究方法。

1.文献调研:对有源电力滤波器、煤矿系统电力质量等相关领域的学术文献进行调研,收集有关资料和信息。

2.数学建模:将煤矿系统谐波污染特性进行数学建模,为后续仿真模拟提供基础。

三相串联型有源电力滤波器的研究与设计的开题报告

三相串联型有源电力滤波器的研究与设计的开题报告

三相串联型有源电力滤波器的研究与设计的开题报告一、选题背景随着电力质量要求日益提高,传统被动滤波器在电源系统中的应用已经受到了很大的限制。

因此,有源滤波器成为解决电力质量问题的重要手段之一。

有源滤波器可以通过控制电容电压和电感电流来消除电源污染,提高系统的电力质量,并具有高效、灵活、可扩展等优点。

然而,在实际应用中,由于有源滤波器电路的复杂性和控制策略的难度,使得有源滤波器的研究和设计任重道远。

因此,本选题旨在研究和设计三相串联型有源电力滤波器,探究其在电力质量控制方面的应用。

二、研究内容1. 有源滤波器原理及分类2. 三相串联型有源电力滤波器电路设计3. 三相串联型有源电力滤波器控制策略研究4. 三相串联型有源电力滤波器的模拟仿真与实验验证三、研究目的1. 研究有源滤波器的原理及分类,了解有源滤波器在电力质量控制方面的应用特点。

2. 设计三相串联型有源电力滤波器电路,探究其结构设计方法和电路参数的优化原则。

3. 研究三相串联型有源电力滤波器的控制策略,包括电感电流控制、电容电压控制等。

4. 通过模拟仿真与实验验证,分析三相串联型有源电力滤波器的性能和电力质量控制效果。

四、研究方法1. 文献调研法:收集归纳有源滤波器原理、分类和控制策略等方面的相关文献,结合电力系统中的电力质量问题,寻求解决方案。

2. 数学分析法:通过理论计算和仿真分析,确定三相串联型有源电力滤波器的电路参数和控制策略,并分析系统的电力质量控制效果。

3. 实验验证法:在实际电力系统中,搭建三相串联型有源电力滤波器的实验平台,对其电力质量控制效果进行实验验证。

五、预期成果1. 研究有源滤波器原理及分类,明确其在电力质量控制方面的应用特点。

2. 设计三相串联型有源电力滤波器电路,深入探究其结构设计和参数优化原则。

3. 分析三相串联型有源电力滤波器的控制策略,研究电容电压控制和电感电流控制等方法,使其具有更好的电力质量控制效果。

4. 通过模拟仿真和实验验证,验证三相串联型有源电力滤波器的电力质量控制效果。

并联型有源电力滤波器的研究的开题报告

并联型有源电力滤波器的研究的开题报告

并联型有源电力滤波器的研究的开题报告一、研究背景现代电力系统通常采用变频器、电力电子器件等进行控制,但是这些设备会在电网中引入谐波污染,影响电网的稳定性和可靠性。

为了解决谐波污染问题,被动滤波器一直是主要的解决方案之一。

但是,被动滤波器只能针对特定频率的谐波进行滤波,而且在电网纯阻性负载中的效果较差。

此外,当被动滤波器的耦合电感和电容值改变时,需要重新调整系统。

因此,有源电力滤波器(APF)成为了一个备受瞩目的领域。

目前,APF成为了一种更加灵活和可靠的滤波解决方案。

APF可以针对具有不同频率、相位和大小的谐波进行补偿,并且可以平滑地适应不同的负载变化。

与被动滤波器相比,APF在谐波消除和电网保护方面具有更好的性能。

在高速列车、直流输电系统、大型无绝缘开关变流器等领域中,APF也得到了广泛应用。

二、研究目的本课题的主要目的是设计并联型有源电力滤波器,实现对电网中的谐波进行有效滤波,并且能够自适应地适应不同的负载变化。

具体研究目标如下:(1)研究并设计有源电力滤波器的控制算法,实现对电网中的谐波进行滤波。

(2)研究并设计有源电力滤波器的拓扑结构,实现并联型方案。

(3)通过模拟实验验证所设计的并联型有源电力滤波器的性能。

三、研究内容本课题主要分为以下几个研究内容:(1)有源电力滤波器的原理和控制算法研究。

本研究将从有源电力滤波器的基本原理出发,研究如何针对不同的负载和谐波进行补偿,并且设计相应的控制算法。

(2)有源电力滤波器的拓扑结构研究。

本研究将研究并联型有源电力滤波器的拓扑结构,实现对电网中不同频率谐波的补偿。

(3)并联型有源电力滤波器的模拟实验验证。

通过基于MATLAB/Simulink的仿真实验,对所设计的并联型有源电力滤波器的性能进行验证。

四、研究意义本课题的研究意义如下:(1)有助于解决电网中谐波污染问题。

通过设计并联型有源电力滤波器,可以更有效地消除电网中的谐波。

(2)有助于提高电网的可靠性和稳定性。

直流侧串联型有源电力滤波器的研究的开题报告

直流侧串联型有源电力滤波器的研究的开题报告

直流侧串联型有源电力滤波器的研究的开题报告一、选题背景与意义随着电力系统的发展和用电负荷的增加,电力质量问题越来越受到关注。

电力质量问题主要包括电压波动、电压闪烁、谐波污染、无功补偿等。

其中,谐波污染是电力系统中比较常见的一种问题。

谐波会导致电网中的设备发生故障,给用电设备带来损害,甚至威胁到电网的稳定运行。

为了解决谐波污染问题,传统的方法有基于被动滤波器的谐波抑制技术和基于有源滤波器的谐波抑制技术。

被动滤波器主要是根据不同的谐波频率选择合适的滤波器,从而消除谐波污染。

而有源滤波器则可以对电网中发生的谐波实时进行检测和快速有效的补偿,从而达到降低谐波污染的目的。

本文将重点介绍直流侧串联型有源电力滤波器的研究。

该种技术可以在直流侧通过控制开关器,将电网中的谐波电流实时注入到直流侧的滤波器电感中,从而将电网中的谐波电流有效地进行补偿。

该种技术具有补偿速度快、补偿效果好、可以动态调整等优点,因此在电力系统中应用广泛。

二、研究内容本文主要研究直流侧串联型有源电力滤波器的关键技术和设计方法。

主要内容包括:1. 直流侧串联型有源电力滤波器的基本原理和工作模式。

2. 直流侧串联型有源电力滤波器的开关器控制方法及其实现。

3. 直流侧串联型有源电力滤波器的电路设计及参数确定。

4. 直流侧串联型有源电力滤波器的仿真与验证。

三、研究方法本研究将采用理论分析、电路设计、仿真实验等方法,通过对直流侧串联型有源电力滤波器的基本原理和控制方法进行分析和研究,设计合理的电路结构和控制算法,并通过仿真与验证实验进行结果分析和验证。

四、研究成果本研究的成果将包括直流侧串联型有源电力滤波器的设计方案、电路图、控制算法等方面的技术内容,以及针对该技术在电力系统中的应用,对其具体优缺点、实效性、经济性等方面进行评价与分析。

五、结论与展望期望通过本研究对直流侧串联型有源电力滤波器的研究,可以为电力系统的谐波抑制技术提供新的解决方案,并结合实际情况进行评估与应用。

基于切换系统理论的有源电力滤波器控制策略及仿真研究的开题报告

基于切换系统理论的有源电力滤波器控制策略及仿真研究的开题报告

基于切换系统理论的有源电力滤波器控制策略及仿真研究的开题报告一、研究背景及意义随着电子电力设备的不断发展,电力系统中的电磁干扰问题日益凸显。

有源电力滤波器是一种新型的电磁干扰控制设备,通过对电力系统中的干扰信号进行实时检测和精确控制,可以有效地抑制电磁干扰,提高电力系统的稳定性和可靠性。

因此,有源电力滤波器的研究和应用具有重要的理论和实际意义。

目前,有关有源电力滤波器的研究已经有了较为成熟的理论基础和实验研究,但是在控制策略方面仍存在一定的挑战。

传统的控制策略往往采用PI控制器等稳态控制方法,但这种方法难以应对系统工作过程中的不确定性和非线性问题,容易导致系统产生震荡和失控。

近年来,切换系统理论的应用为有源电力滤波器的控制策略研究提供了新思路和新方法,切换系统可以通过随时调整控制策略来适应系统的工作状态,具有更强的鲁棒性和适应性。

因此,在此背景下,本文拟对基于切换系统理论的有源电力滤波器控制策略及仿真研究进行深入探究,旨在提出一种可靠、高效的有源电力滤波器控制策略,并通过仿真实验验证其有效性和可行性。

二、研究内容和方法本文将从以下几个方面开展研究:1. 基于切换系统理论的有源电力滤波器控制策略设计:针对有源电力滤波器非线性、时变的特点,提出一种基于切换系统理论的多模型自适应控制策略,通过实时监测系统的工作状态,自适应地调整控制策略以保持系统的稳定性和鲁棒性。

具体来说,该方法将有源电力滤波器分为多个模型,每个模型对应一种控制策略,系统可以根据实时工作状态随时切换不同的控制策略,从而提高系统的适应性和控制性能。

2. 基于MATLAB/Simulink的有源电力滤波器仿真平台搭建:使用MATLAB/Simulink软件搭建有源电力滤波器的数学模型和仿真平台,对设计的控制策略进行仿真实验验证,并对不同参数和工作状态下的控制性能进行分析和比较。

3. 实验结果分析和控制策略优化:通过对仿真实验数据的分析和比较,评估所设计的控制策略的控制性能,并根据实验结果对控制策略进行优化和改进,提高其控制精度和适应性。

电压型大功率有源电力滤波器的设计与研究的开题报告

电压型大功率有源电力滤波器的设计与研究的开题报告

电压型大功率有源电力滤波器的设计与研究的开题报告一、研究背景现代电力系统中,非线性负载的应用越来越普遍,如电力电子器件、计算机、UPS等。

这些非线性负载会导致电网谐波含量增加,再加上大量的谐波会产生负面影响,如会使变压器损耗增加,电能表计量不准确,甚至对电网稳定性造成威胁,因此,减小谐波对保证电网稳定运行非常重要。

大功率有源电力滤波器是近年来应对这种问题的高效解决方案之一。

二、研究目的本项目旨在设计和研究一种电压型大功率有源电力滤波器,并探究其在电力系统中的应用。

具体包括以下几个方面:1. 了解大功率有源电力滤波器的工作原理及其在电力系统中的应用。

2. 分析大功率有源电力滤波器的设计原理,了解其控制策略、模块设计及组织方式等方面的关键技术。

3. 着重研究电压型大功率有源电力滤波器的设计方法并验证其性能。

通过搭建实验平台对其进行性能分析,主要包括谐波响应能力、控制稳定性、成本和功率因数等方面的测试。

三、研究内容1. 大功率有源电力滤波器的工作原理和其在电力系统中的应用。

2. 电压型大功率有源电力滤波器的设计原理,包括控制策略、模块设计、组织方式等方面的关键技术。

3. 电压型大功率有源电力滤波器的设计方法研究,主要包括滤波器的参数确定,控制算法实现等方面的技术路线。

4. 搭建实验平台,对电压型大功率有源电力滤波器进行实验验证,主要涉及谐波响应能力、控制稳定性、成本和功率因数等方面的测试。

四、预期成果1. 深入理解大功率有源电力滤波器的工作原理和其在电力系统中的应用。

2. 掌握电压型大功率有源电力滤波器的设计原理,包括掌握控制策略、模块设计、组织方式等方面的关键技术。

3. 提出一种电压型大功率有源电力滤波器的设计方法,并验证其性能。

通过实验平台对其进行性能分析,主要包括谐波响应能力、控制稳定性、成本和功率因数等方面的测试。

四、研究方法1. 文献研究法:查阅相关的文献,对电压型大功率有源电力滤波器的设计方法和运行机理进行深入了解。

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中北大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名:王超永学号:08050446x15 学院、系:信息与通信工程专业:电气工程及其自动化设计(论文)题目:有源电力滤波器的研究指导教师:2011 年11月2日文献综述随着大容量电力电子装置在高压交流电力系统中日益广泛的应用,谐波和无功等问题严重地威胁着系统自身的安全稳定运行。

而传统的LC滤波器等有谐波抑制和无功补偿的诸多缺陷,为了克服这些缺陷,本文提出了一种新型的滤波器——有源电力滤波器,是利用可关断电力电子器件,产生与负荷电流中谐波分量大小相等、相位相反的电流来抵消谐波的滤波装置。

既实现了动态跟踪补偿,又可以补谐波和补无功。

滤波器,顾名思义,是对波进行过滤的器件。

“波”是一个非常广泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。

该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的时间函数,称之为各种物理量的时间波形,或者称之为信号。

因为自变量时间是连续取值的,所以称之为连续时间信号,又习惯地称之为模拟信号。

随着数字式电子计算机技术的产生和飞速发展,为了便于计算机对信号进行处理,产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。

也就是说,可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息,波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化,自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。

信息需要传播,靠的就是波形信号的传递。

信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变,有时,甚至是在相当多的情况下,这种畸变还很严重,以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。

按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种,滤波器有以下几种。

无源滤波器仅由无源元件组成的滤波器,它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。

这类滤波器的优点是:电路比较简单,不需要直流电源供电,可靠性高;缺点是:通带内的信号有能量损耗,负载效应比较明显,使用电感元件时容易引起电磁感应,当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大,在低频域不适用。

用于谐波治理的传统方式为并联无源LC滤波器,选定R、L、C 的参数,使滤波网络在一定的谐波信号频率处产生谐振,从而达到抑制谐波的目的。

无源滤波器主要可以分为两大类:调谐滤波器和高通滤波器。

调谐滤波器实际应用较多的是单调谐滤波器,它是利用电感、电容的串联谐振原理构成的。

有源滤波器由无源元件和有源器件组成。

这类滤波器的优点是:通带内的信号不仅没有能量损耗,而且还可以放大,负载效应不明显,多级相联时相互影响很小,利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器,并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件);缺点是:通带范围受有源器件的带宽限制,需要直流电源供电,可靠性不如无源滤波器高,在高压、高频、大功率的场合不适用。

有源滤波器的基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流,从而使电网中只含有基波分量,达到实时补偿电流的目的。

如果要求有源滤波器在补偿谐波的同时,还补偿负载的无功,则只要在补偿电流的指令信号中增加与负载电流无功分量反极性的成分即可。

这种滤波器可对频率和大小都随时间变化的谐波以及变化的无功功率进行迅速动态跟踪补偿。

近年来,随着电力电子技术的广泛应用,电能得到了更加充分的利用。

但电力电子装置自身所具有的非线性也使得电网的电压和电流发生畸变,这些高度非线性设备数量和额定容量的日益增大使得电力系统谐波污染问题日益严重,已成为了影响电能质量的公害,对电力系统的安全、经济运行造成极大的影响;而另一方面供电方及其电力系统设备、用户及其用电器对电能质量的要求越来越高,这一矛盾使得人们对谐波污染问题越来越重视。

据《中国电力》报道,我国仅由电能质量问题造成的年电能损失就高达400多亿元,冶金、铁路、矿山等企业的谐波严重超标,因谐波问题导致的开关跳闸、大面积停电甚至电力系统解列等事故也屡见不鲜,因此对电力系统的谐波污染进行综合治理已成为摆在科技工作者面前的一个具有重要现实意义的研究课题。

而有源电力滤波器(active power filter-apf)由于具有高度可控性和快速响应性,能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,因而受到广泛的重视,成为目前国内外供电系统谐波抑制研究的热点。

目前,在电力系统中抑制或减少谐波主要从两个方面进行:第一方面是从产生谐波的谐波源装置本身入手。

在这些装置设计时就考虑减小谐波的方法,增加谐波抑制环节,已减少电网的谐波注入量,在谐波源本身采取一些措施能大大减小电网谐波。

但由于现代电力系统的复杂性以及电力半导体装置开关工作方式,不可能完全消除电网谐波。

所以,谐波治理的第二个重要方面就是研究对系统中的谐波进行有效滤波和补偿的方法和措施。

有源电力滤波器可广泛应用于工业、商业和机关团体的配电网中,如:电力系统、电解电镀企业、水处理设备、石化企业、大型商场及办公大楼、精密电子企业、机场港口的供电系统、医疗机构等。

根据应用对象不同,HTAPF-I型有源电力滤波器的应用将起到保障供电可靠性、降低干扰、提高产品质量、增长设备寿命减少设备损坏等作用。

为了满足大规模数据中心机房的运行需要,通信配电系统中的UPS使用容量在大幅上升。

据调查,通信低压配电系统主要的谐波源设备为UPS、开关电源、变频空调等。

其产生的谐波含量都较高,且这些谐波源设备的位移功率因数极高。

通过使用有源滤波器可以提高通信系统及配电系统的稳定性,延长通信设备及电力设备的使用寿命,并且使配电系统更符合谐波环境的设计规范。

由于生产的需要,石化行业中存在着大量泵类负载,并且不少泵类负载都配有变频器。

变频器的大量应用使石化行业配电系统中的谐波含量大大增加。

目前绝大部分变频器整流环节都是应用6脉冲将交流转化为直流,因此产生的谐波以5次、7次、11次为主。

其主要危害表现为对电力设备的危害及在计量方面的偏差。

使用有源滤波器可以很好地解决这方面的问题。

为大幅提高熔化率、提高玻璃的熔化质量,以及延长炉龄、节省能源,在化纤行业常用到电助熔加热设备,借助电极把电直接送入燃料加热的玻璃池窑中。

这些设备会产生大量的谐波,且三相谐波的频谱和幅值差别比较大。

大多数半导体行业的3次谐波非常严重,主要是由于企业中使用了大量的单相整流设备。

3次谐波属于零序谐波,具备在中性线汇集的特点,导致中性线压力过大,甚至出现打火现象,存在着极大的生产安全隐患。

谐波还会造成断路器跳闸,耽误生产时间。

3次谐波在变压器内形成环流,加速了变压器的老化。

严重的谐波污染必然对配电系统中的设备使用效率和寿命造成影响。

由于有源滤波存在的不足和缺陷,目前国内市场上主要以无源滤波为主;国际上以ABB、ABLEREX(爱普瑞斯)、诺基亚、施耐德(梅兰日兰)、西门子为代表,国内以山大华天,哈工大、西安赛博、南京亚派为代表,另外清华大学电机系研制的CleanPower系列有源电力滤波器在自适应能力,稳定性以及对各种延时的最优补偿方面有了长足的进展,成为了最先进的产品之一。

随着电力电子技术的进步,有源电力滤波器以其巨大的技术优势、强大功能、逐渐下降的价格,必将最终取代传统的电容型无功补偿装置,占据市场主流。

有源电力滤波器,是采用现代电力电子技术和基于高速DSP器件的数字信号处理技术制成的新型电力谐波治理专用设备。

它由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。

指令电流运算电路实时监视线路中的电流,并将模拟电流信号转换为数字信号,送入高速数字信号处理器对信号进行处理,将谐波与基波分离,并以脉宽调制信号形式向补偿电流发生电路送出驱动脉冲,驱动IGBT或IPM 功率模块,生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网,对谐波电流进行补偿或抵消,主动消除电力谐波。

有源电力滤波器的结构原理如图3.1所示。

图中U和Z分别为市电网电压和负载,有源电力滤波器有电流检测电路和PWM--主电路组成。

电流检测电路的作用是检测负载电流中的谐波分量和无功电流分量,主电路为双向功率传输的逆变电路,PWM为逆变电路的控制电路,PWM--主电路的作用是对负载电流中的谐波分量和无功电流分量进行补偿。

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