基于matlab的电力系统谐波抑制仿真研究--任务书
基于matlab谐波抑制的仿真研究(毕设)
如果将整流相数增加到12 相，则5 次谐波电流下降到基波电流的4.5%，7 次谐波电流下降到3%。
除了可对整流器本身进行改造外，当有多台相同的6 脉动换流器同时工作时，可以用取自同一电源的换流变压器二次绕组之间适当的移相，以达到提高整流脉动数的目的。
（2）采用交流滤波装置。
采用交流滤波装置在谐波源的附近就近吸收谐波电流，以降低连接点处的谐波电压。
滤波装置是由电阻、电感、电容等元件组成的串联谐振电路，利用其串联谐振时阻抗最小的特性，消除5、7、11 次等高次谐波。
在运行中滤波器除了能起到滤波作用外还能兼顾无功补偿的需要。
（3）抑制快速变化的谐波。
快速变化的谐波源（如电弧炉、电力机车、晶闸管供电的轧钢机和卷扬机等）除了产生谐波外，往往还会引起供电电压的波动和闪变，有的（如电气化铁道的机车，处于熔化期的电弧炉等）还会造成系统电压三相不平衡，严重影响公用电网的电能质量。
抑制快速变化谐波较全面的技术措施就是在谐波源处并联装设静止无功补偿装置，可有效减小波动谐波源的谐波量，同时，可以抑制电压波动、闪变、三相不平衡，还可补偿功率因数，目前技术上较成熟。
（4）避免并联电容器组对谐波的放大作用。
在电力系统，中并联电容器组可以改善无功，起改善功率因数和调节电压的作用。
当有谐波源时，在一定的参数下，电容器组会对谐波起放大作用，危及电容器本身和附近电气设备的安全。
因此可采取改变电容器的串联电抗器，或将电容器组的一些支路改为滤波器，还可以采取限定电容器组的投入容量，避免电容器对谐波的放大。
（5）LC无源滤波法。
LC无源滤波器是一种常用的谐波补偿装置。
它的基本工作原理是利用LC谐振回路的特点抑制向电网注入的谐波电流。
当谐振回路的谐振频率和其中一高次谐波电流频率相同时，则可将该次谐波电流滤除，使其不会进入电网。
多个不同谐振频率的谐振回路可溥除多个高次谐波电流，这种方法简单易行。
（6）采用有源电力滤波器APF（Active Power Filter）。
基于Matlab的电力系统无功补偿装置的研究与仿真综述
引言随着电力系统中非线性用电设备，尤其是电力电子装置应用的日益广泛，电力系统中的谐波污染问题也越来越严重，而大多数电力电子装置功率因数较低，也给电网带来额外负担，并影响供电质量。
因此抑制谐波和提高功率因数已成为电力电子技术和电力系统研究领域所面临的一个重大课题，正在受到越来越多的关注。
解决电力电子装置产生的谐波污染和低功率因数问题不外乎两种途径:一种是装设补偿装置，如有源滤波器、无功功率补偿器等，设法对谐波进行抑制和对无功进行补偿;另一种是对电力电子装置本身进行改进，使其不产生谐波也不消耗无功功率，或根据需要对其功率因数进行调节。
后一种方法需要对现有电力电子设备进行大规模更新，代价较大，并且只适用于作为主要谐波源的电力电子装置，因此有一定的局限性。
而前一种方法则适用于各种谐波源和低功率因数设备，并且方法简单，己得到广泛应用。
传统的补偿无功功率和谐波的主要手段是设置无功补偿电容器和LC滤波器，这两种方法结构简单，既可以补偿谐波，又可以补偿无功功率，一直被广泛应用。
但这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振，此外，它只能补偿固定频率的谐波，难以对变化的无功功率和谐波进行有效的动态补偿。
而随着电力系统的发展，对无功功率和谐波进行快速动态补偿的需求越来越大。
现代电力电子技术的出现和发展为谐波和无功补偿装置的能动控制提供了可能。
近年来，电力电子器件也由不可控器件，半控型器件及全控器件发展到智能化的功率器件。
这些新型器件的出现使得电力电子变换电路本身及其控制系统产生了巨大的变革，从传统的以整流为主的电力电子技术跨入了以直流逆变成各种频率的交流为主的逆变时代，从而为各种形式的变流器在交流系统中的应用供了可能。
而近几十年来电力电子技术在电气拖动领域中的广泛应用，积累了大量的应用经验，技术上也日趋成熟。
正是在电气拖动领域中得到广泛应用的相控脉冲宽度调制(PWM)技术和四象限变流技术为各种形式的静止无功功率补偿装置((SVC)和有源滤波器(APF)控制器提供了原形。
基于MATLAB谐波电流检测仿真研究
式中，φ＝φe －φi 。
以三相电路瞬时无功功率理论为基础，计算 ip、iq 为出发点， 即可得出三相电路谐波和无功电流检测的方法，即 ip、iq 运算方 式 。 ［2－3］ 该方法原理如图 2 所示，图中：
ω ω 姨 sinωt －cosωt
C＝ －cosωt －sinωt
，C32 ＝
2 3
ω1 ωω ω0
e＝eα ＋eβ ＝e∠φe
（3）
i＝iα ＋iβ ＝i∠φi
（4）
式中 e、i 为矢量 e、i 的模，ψe、ψi 分别为矢量 e、i 的幅角。
瞬时有功电流 ip 和瞬时无功电流 iq 如图 1 所示，分别为矢
量 i 在矢量 e 及其法线上的投影。 即：
ip ＝icosφ
（5）
iq ＝isinφ
（6）
时功率理论及其在电力调节中的 应 用 ［M］．徐 政 ，译．北 京 ：机 械 工 业 出 版 社 ，2009
［收 稿 日 期 ：2011．6．19 ］
图9 由上述仿真结果可见， 基于瞬时无功功率理论的谐波电流 检测方法能够较好地检测出系统中的谐波电流。 3 结束语
基于瞬时无功功 率 理 论 的 pq 法 自 提 出 以 来 ，在 谐 波 电 流 的检测中获得了广泛应用，但也有一些局限性。 要求系统三相对 称，当系统电压畸变时，按该方法算出的基波电流中包含谐波分 量，从而影响检测精度。 此外，该方法无法反映零序分量的大小， 因此不适合于三相四线制系统的谐波电流检测， 这需要更进一 步的改进和研究。
本文针对电力系统非线性设备给电网造成的谐波污染问 题，采用 ip－iq 运算方式，基于 MATLAB 软件建立仿真模型，对电 流信号检测分析， 结果表明本文采用的方法能够迅速准确地检 测出系统谐波电流，为谐波抑制和无功补偿提供了条件。
基于matlab电力系统故障分析与仿真[精选五篇]
![基于matlab电力系统故障分析与仿真[精选五篇]](https://img.taocdn.com/s3/m/db2f07be6429647d27284b73f242336c1eb93008.png)
基于matlab电力系统故障分析与仿真[精选五篇]第一篇：基于matlab电力系统故障分析与仿真课程设计说明书题目名称：基于Matlab的电力系统故障分析与仿真系部：电力工程系专业班级：电气工程学生姓名：学号指导教师：完成日期：2018年X月X日XX学院课程设计评定意见设计题目基于Matlab的电力系统故障分析与仿真系部电力工程系_________ 专业班级电气工程学生姓名______________ 学生学号评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日（此页背书）评定意见参考提纲：1、学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。
2、学生的勤勉态度。
3、设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。
XX学院电力工程系课程设计任务书2017-2018学年1 学期2018年 1月 X 日专业电气工程及其自动化班级电气工程1 课程名称电力系统仿真设计题目基于Matlab的电力系统故障分析与仿真指导教师起止时间 2018.1.8-2018.1.19 周数 2 设计地点实验楼设计目的：本次设计旨在学习和掌握电力系统仿真的基本方法。
通过MATLAB/SIMULINK仿真软件，使所学的专业知识和技能能够得到灵活运用，包括电力系统的建模，参数设置，短路故障设置或潮流计算，结果分析及波形调试等。
从建模与仿真、数据分析、工程系统分析等方面培养和提高解决实际电力系统的短路与潮流计算的能力以及电力系统综合分析的能力。
设计任务或主要技术指标：1、原始资料分析；2、通过MATLAB/SIMULINK软件建立电力系统仿真模型；3、参数、短路故障设置及仿真调试；4、观察不同短路点及短路类型时的电压和电流波形；5、潮流计算结果处理及功率损耗分析等。
设计进度与要求：第1天：资料分析及参考相关设计手册、规范及电力技术标准；第2-3天：根据实际电力系统建立仿真模型；第4-5天：各元件参数设置与调试；第6-7天：短路点及不同短路类型的设计；第8-9天：仿真调试运行及结果处理分析；第10-11天：各短路、短路类型情况下电压电流波形分析和潮流计算及其结果分析；第12-13天：设计说明书的撰写及修改完善；第14天：答辩，上交合格报告。
电力系统谐波抑制仿真研究
电力系统谐波抑制仿真研究施滨 郑全新*(荆楚理工学院 湖北荆门 448000)摘要：利用傅里叶转换与FTT转换技术对所建立的谐波模型进行了模拟，发现利用FTT的时频特征可以提取出该信号的时间-频率特征，能够有效地消除干扰，并能有效地探测出信号的频域特征，而傅里叶转换则能有效地反映出信号的频域特征。
将傅里叶分析与FTT分析相比较，将其优点相融合，利用小波分析法对信号中的突变点进行了提取和除噪，再利用傅氏转换对各个稳态的频域和振幅进行精确的检测。
关键词：谐波干扰检测傅里叶变换 小波变换 抑制 仿真中图分类号：TM761文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)20-0054-04 Simulation Research on Harmonic Suppression in the Power SystemSHI Bin ZHENG Quanxin*(Jingchu University of Technology, Jingmen, Hubei Province, 448000 China)Abstract:Fourier transform and FTT transform techniques are used to simulate the established harmonic model, and it is found that the time-frequency characteristics of the signal can be extracted by using the time-frequency characteristics of FTT, which can effectively eliminate interference and effectively detect the frequency domain characteristics of the signal, and that Fourier transform can effectively reflect the frequency domain characteristics of the signal. Fourier analysis is compared with FTT analysis, their advantages are fused, the abrupt points in the signal are extracted and denoised by wavelet analysis, and the frequency domain and amplitude of each steady state are ac‐curately detected by Fourier transform.Key Words: Harmonic interference detection; Fourier transform; Wavelet transform; Suppression; Simulation目前，谐波的解析有多种，小波变换方法和傅里叶变换法，它们在谐波的应用领域和侧重点不同。
基于Matlab的电力系统谐波评估研究
维普资讯
吴杰 ． 等
基 于 Ｍａａ ｔ ｂ的电力 系统谐 波评估研究 ｌ 表 １ 部分变频器 工作特点
１ 谐波评估 常规方 法
电力系统的谐波评估对于简单 的网络可用简易 计算的方法； 对复杂系统和 多个谐波源可用谐波潮 流计算的方法¨ 。应用谐 波潮流计算求解时 ， 应先 确定谐波网络的数学模型。它是由网络 巾各元件的 谐 波 参数 组成 的 ， 常用 描 述 谐 波 网 络 的 连接 情 况 通 和支路导纳的谐波节点导纳矩阵表示。电力系统中 的谐波源主要是一些电力电子设备和部分变压器的 励 磁 支路 。可 以将 这些 谐波 源看 作 内阻抗 无穷 大 的 恒 电流源。计算足 由各谐波源节点注入谐波电流通 过该谐波网的网络方程求解各节点的谐波电压。各 节点的谐波 电流由该点的谐波电压和谐波源特性决 定。可以利用计算机编制潮流计算程序来分析复杂 系统中的谐波状况。 为 了获 得谐 波节 点 导纳 矩 阵 ， 需 要 知 道 各元 就 件 的谐 波 数 学 模 型 和 参数 ， 以及 它 们 的连 接 情 况 。在不对 称 情 况 下各 次 谐 波 具 有 同 的 相 序 特性 ， 零序 网络 还会 因变 压 器 绕组 的不 同接 线 方 式 和接地方式而形成与正 、 负序网络接线。这样使计 算变得繁琐 。另外 ， 谐波计算所需的数 据如供 电系 统各元件的频率特性和谐波参数 、 各谐 波源的频 谱 特性尤其是相频特性等数据 ， 往往很难 获得足够 的 足够精确的资料 ， 严重影响了编程 汁算的精度 。
吴 杰 ，刘 健 卢志刚’宋 国堂 姜顺 强 ， ， ，
基于Matlab的谐波抑制技术的仿真研究
图 5 控制侧的谐波注入模型图
313 结果与分析 图 5 的参 数 设置 如 下: D C1 = D C2 = 700 V,
L = 5 mH, 变压器参数不变。注入控制绕组中的谐 波电流 Ic 和注入 Ic 前变压器原边电流 Is 的波形如 图 6所示。 Is 的 THD 由 29195% 降为 0148% , 功 率因数由 0180提高到 0196, Is 的波形如图 7所示。 注入控制电流 前后电源 电流的各 次谐波, 如表 3 所示。
负载电流包含基波 ( 50 H z) 和谐波两种分量, 它们在通过变压器副边绕组 时分别产生基波磁势 F 1 和谐波磁 势 F 2, 从而在 变压 器的 磁路 中分别 产生基波磁链 1和 谐波磁链 2。在负载 侧通过电
45
基于 M atlab的谐波抑制技术的仿真研究
流检测器检出负载电流 I2 中需要滤除的谐波分量 I3, 然后将其接入控制绕组 N c, 产生相 关次谐波 磁势F 3 = W # I3 (其 中, F 3 为 控 制绕 组 的 谐波 磁 势, W 为控制绕 组匝 数 )。通 过改 变控 制绕 组的 连接方式和控制绕组匝数 W, 使谐波控 制绕组产 生的相关次谐波磁势 F3 与负载侧产生的谐波磁 势 F 2 大小相等而方向 相反, 从而使得由 F 3 产生 的谐波磁链 3和由 F 2 产生的谐波磁链 2 相互抵 消。由于在变压器的磁路中消除了谐波 的磁势和 磁链, 因此在变压器原边绕组中不会感 应产生相 关次谐波电流, 使得由负载侧产生的谐 波电流不 会对变压器原边电网产生影响, 从而达 到治理电 网谐波的目的 [ 3] 。
W ang H ongran, L iu T iancu,i H ong Na igang ( S chool of E lectrica l Eng in eering& In formation, A nhu iU n iversity of T echnology, M apansh an 243002, Ch ina)
(完整版)利用matlab仿真对电力系统谐波治理
利用matlab仿真对电力系统谐波治理摘要：随着国民经济和科学技术的蓬勃发展，冶金、化学等现代化大工业和电气化铁路的发展，电网负荷加大，电力系统中的非线性负荷(硅整流设备、电解设备、电力机车)及冲击性、波动性负荷(电弧炉、轧钢机、电力机车运行)使得电网发生波形畸变(谐波)、电压波动、闪变、三相不平衡，非对称性(负序)和负荷波动性日趋严重。
电能质量的下降严重地影响了供用电设备的安全、经济运行，降低了人民的生活质量。
所以在世界各国都十分重视电能质量的管理。
引言新兴负荷的出现对电能质量的要求更高电能质量问题逐渐引起普遍重视，主要原因如下：（1）大量基于计算机的控制设备和电子装置投入使用，其性能对电压质量非常敏感。
（2）调速电机和无功补偿装置，导致系统谐波水平不断上升，从而对电力系统的容量和安全运行产生影响。
（3）电力用户不断增长的电能质量意识迫使电力公司提高供电质量，设法解决诸如电压中断，电压跌落和开关暂态等电能质量问题。
衡量电能质量的主要指标是电网频率和电压质量。
频率质量指标为频率允许偏差；电压质量指标包括允许电压偏差、允许波形畸变率(谐波)、三相电压允许不平衡度以及允许电压波动和闪变。
国家技术监督局已公布了上述电能质量的五个国家标准。
电能质量的具体指标。
1．电网频率我国电力系统的标称频率为50Hz，GB／T15945-1995《电能质量一电力系统频率允许偏差》中规定：电力系统正常频率偏差允许值为±0.2Hz，当系统容量较小时，偏差值可放宽到±0.5Hz，标准中没有说明系统容量大小的界限。
在《全国供用电规则》中规定"供电局供电频率的允许偏差：电网容量在300万千瓦及以上者为±0.2HZ；电网容量在300万千瓦以下者，为±0.5HZ。
实际运行中，从全国各大电力系统运行看都保持在不大于±0.1HZ范围内。
2．电压偏差GBl2325－90《电能质量一供电电压允许偏差》中规定：35kV及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10％；10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的土7％；220V单相供电电压允许偏差为额定电压的7％～10％。
基于Matlab的低压电力系统谐波检测方法仿真研究
1 前言随着科学技术的发展,随着工业生产水平和人民生活水平的提高，非线性用电设备在电网中大量投运,造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。
它不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成了这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行[1］。
国际上公认的谐波含义为：“谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率的整数倍”.它明确了谐波次数n必须是一个正整数。
由于谐波是其基波的整数倍，故也常称为高次谐波。
高次谐波产生的根本原因是电力系统中某些设备和负荷的非线性特性，即所加的电压和产生的电流不成线性关系而造成的波形畸变。
造成系统正弦波形崎变、产生高次谐波的设备和负荷称为高次谐波源或谐波源[2］.一切非线性的设备和负荷都是谐波源。
当电力系统向非线性设备及负荷供电时，这些设备或负荷在传递(如变压器）、变换（如交直流换流器)、吸收(如电弧炉）系统发电机所供给的基波能量的同时，又把部分基波能量转换为谐波能量,向系统倒送大量的谐波能量，使系统正弦波形畸变,产生谐波。
谐波源产生的谐波与其非线性有关.当前，电力系统的谐波源按其非线性特性分主要有三类[3]:（1)电磁饱和型：各种铁芯设备,如变压器、电抗器等，其磁饱和特性呈现非线性。
（2)电子开关型：主要为各种交直流换流设备装置(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、电气轨道等大量工矿企业及家用电器中广泛使用；在系统内部，则如直流输电中的整流阀和逆变阀等，其非线性呈现交流波形的开关切合和换向特性。
（3）电弧型：各种炼钢电弧炉在熔化钢铁期间以及交流电弧焊接机在焊接期间，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，其非线性呈现电弧电压与电弧电流不规则的、随机变化的伏安特性.由于电力系统施加于负荷的电压基本不变，谐波源负荷通过从电力系统取得一定的电流作功，该电流不因系统外界条件和运行方式而改变，同时谐波源固有的非线性伏安特性决定了电流波形的畸变，使其产生的谐波电流具有一定的比例,因此非线性负荷一般都为谐波电流源向系统注入一定的谐波电流。
毕业设计(论文)-电力系统谐波抑制装置的研究.
学院（系）电信学院专业电气工程及其自动化班级电气10603班
学生姓名指导教师/职称
1.毕业论文(设计)题目：
电力系统谐波抑制装置的研究
2.毕业论文(设计)起止时间：
2010年3月15日～2010年6月10日
3．毕业论文(设计)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）
（1）一种高性能的正弦脉宽调制器.
任务书批准日期2010年3月10日 教研室(系)主任(签字)
任务书下达日期2010年3月15日 指导教师(签字)
完成任务日期2010年6月10日学生（签名）
长江大学
毕业设计(论文)开题报告
题目名称电力系统谐波抑制装置的研究
题目类别毕业设计
学院（系）电子信息学院
专业班级电气10603班
学生姓名
指导教师
3.1.2主电路方案12
3.1.3控制方案12
3.2电路设计13
3.2.1主回路设计13
3.2.2驱动电路18
3.2.3控制电路原理.19
3.2.4控制电路设计21
3.2.5印制电路板的布线技术22
第四章仿真23
4.1电路图的绘制及其仿真23
4.2仿真及结果显示24
第五章总结26
参考文献27
致谢28
电气传动，1999，4：60～63
（2）GTO器件构成PWM电流型逆变器控制电路设计.
研究简报，1994, 4：45～50
4．毕业论文(设计)应完成的主要内容
（1）通过上网及图书馆等途径，查阅传统电力有源滤波装置的结构及工作原理，针对其存在弊端，提出自己的设计方法。
（2）第一，主电路的设计；第二，控制回路的设计。
[6]梁晓剑．电力系统谐波及其抑制技术的研究[D]．广西大学，2007
优秀毕业论文——基于matlab的电力电子技术仿真实验设计
The MATLAB is Corporation promotes by American Math Works uses in the numerical calculus and the graphic processing science computation software system is honored as “on the giant shoulder's tool” the MATLAB early time mainly to use in control system's simulation, passed through expands unceasingly already became contains the correspondence electrical engineering optimization control and so on many domains the science computation software, might use in the power electronics circuit and theelectric drive control system's simulation.
基于matlab电力系统谐波抑制的仿真研究
电力系统谐波抑制的仿真研究目 录1 绪论……………………………………………………………………………1.1 课题背景及目的…………………………………………………………1.2国内外研究现状和进展…………………………………………………1.2.1国外研究现状 ……………………………………………………1.2.1国内研究现状 ……………………………………………………1.3 本文的主要内容…………………………………………………………… 2 有源电力滤波器及其谐波源研究………………………………………………2.1 谐波的基本概念…………………………………………………………2.1.1 谐波的定义………………………………………………………2.1.2谐波的数学表达…………………………………………………2.1.3电力系统谐波标准…………………………………………………2.2 谐波的产生………………………………………………………………2.3 谐波的危害和影响………………………………………………………2.4 谐波的基本防治方法……………………………………………………2.5无源电力滤波器简述……………………………………………………2.6 有源电力滤波器介绍……………………………………………………2.6.1 有源滤波器的基本原理.………………………………………2.6.2 有源电力滤波器的分类.………………………………2.7并联型有源电力滤波器的补偿特性……………………………………2.7.1谐波源…………………………………………………………2.7.2有源电力滤波器补偿特性的基本要求……………………………2.7.3影响有源电力滤波器补偿特性的因素……………………………2.7.4并联型有源电力滤波器补偿特性………………………………2.8 谐波源的数学模型的研究………………………………………………2.8.1 单相桥式整流电路非线性负荷…………………………………2.8.2 三相桥式整流电路非线性负荷.………………………………… 3 基于瞬时无功功率的谐波检测方法……………………………………………3.1谐波检测的几种方法比较……………………………………………3.2三相电路瞬时无功功率理论……………………………………………3.2.1瞬时有功功率和瞬时无功功率………………………………………3.2.2瞬时有功电流和瞬时无功电流………………………………………3.3 基于瞬时无功功率理论的p q -谐波检测算法.……………………3.4基于瞬时无功功率理论的p q i i -谐波检测法.……………………4并联有源电力滤波器的控制策略……………………………………………4.1并联型有源电力滤波器系统构成及其工作原理…………………………4.2并联有源电力滤波器的控制研究.………………………………4.2.1并联有源电力滤波器直流侧电压控制……………………4.2.2有源电力滤波器电流跟踪控制技术……………………………4.2.2.1 PWM 控制原理…………………………………………4.2.2.2滞环比较控制方式…………………………………………4.2.2.3三角波比较方式…………………………4.3有源电力滤波器的主电路设计 …………………………………………4.3.1直流侧电容量的选择.…………………………………………4.3.2直流侧电压的选择………………………………………5 有源电力滤波器仿真分析…………………………………………5.1 仿真电路及主要参数.…………………………………………5.2 仿真结果及分析.………………………………………………6 总结.………………………………………………………………1 绪论1.1课题背景及目的随着国民经济的发展和人们生活水平的提高，电力电子产品广泛地应用于工业控制领域，用户对电能质量的要求也越来越高，谐波问题一直被作为最突出的问题之一而受到广泛的关注。
基于Matlab的直流输电系统谐波抑制仿真研究
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｍ７ ３
文 献标 志码 ：Ｂ
学科 分 类 号 ：４ ７ ０ ４ ０
基 于 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ的直 流 输 电 系统 谐 波 抑 制 仿 真 研 究
刘 晓 晶１ ， ２ ，周 力行 ，彭 杰 ， 肖雄斌 ，刘 强ｚ
（ １ ．国网湖南省电力公 司 长 沙供 电分公司 ，湖南 娄底 ４ １ ７ ０ ０ ０ ；２ ．长沙理工大学 电气与信 息工程 学院，长沙 ４ １ ０ １ １ ４ ）
Ａ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ Ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ Ａｔ ｔ ｅ ｎ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄｉ ｓ ｃ ｉ ｐ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｌｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｃａ ｂ ｌ ｅ Ｂｒ ｅ ａ ｋ ｄ ｏ ｗｎ
Ｌ Ｉ Ｕ Ｘｉ ａ ｏ － ｊ ｉ ｎ ｇ 一 ， Ｚ ＨＯ Ｕ Ｌ ｉ — ｘ ｉ ｎ ｇ ｚ ， Ｐ Ｅ ＮＧ Ｊ ｉ ｅ ， ＸＩ Ｏ ＮＧ Ｘ ｉ ｏ ｎ ｇ ｂ ｉ ｎ 。 ，Ｌ Ｉ Ｕ Ｑｉ ａ ｎ ｇ ２
ｓ ｕ ｐ ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏｎ； ｐｏ ｗｅ ｒ ａ ｂｌ ｅ； ｅ ｘｔ ｅ ｒ ｎａ ｌ ｐｕｌ ｓ ｅ ａ ｔ ｔ ｅ ｎｕａ ｔ ｉ ｏｎ ｒ ｕｌ ｅ； ｆ ａ ｕｌ ｔ ｌ ｏｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
制 ，得到 了相应 的仿真波形及数据 ，实验结果验
第２ ９ 卷
第 ４期
电 力 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＬＥＣＴＲＩ Ｃ ＰＯ Ｒ
Ｖ０ １ ． ２ ９ Ｎｏ ． ４
Ａｕｇ ． ２ ０１ ４
２ ０ １ ４年 ８月
文章 编 号 ： １ ０ ０ ５ — ６ ５ ４ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ３ ０ ６ — ０ ３
211133640_基于MATLAB_的电网谐波和无功补偿控制策略研究
能源与环境工基于MATLAB的电网谐波和无功补偿控制策略研究吴思敏（南宁供电局广西南宁530000）摘 要：针对谐波和无功产生的原因及其危害，引出有源电力滤波器用来补偿谐波和无功的趋势，推导出了有源电力滤波器的数学模型，进而对谐波和无功电流的有效检测方法进行了深入地探究。
通过给出的PI+重复控制器的控制框图，结合以上研究，在MATALB中的simulink及s-function函数中搭建整个系统的仿真模型并进行了理论验证，仿真结果表明，该方法具有良好的动态响应速度，补偿效果良好。
关键词：电力系统有源电力滤波器仿真模拟谐波和无功补偿中图分类号：T M76文献标识码：A文章编号：1674-098X(2022)10(c)-0147-06Research on Control Strategy of Harmonic and Reactive PowerCompensation Based on MATLABWU Simin( Nanning Power Supply Bureau, Nanning, Guangxi Zhuang Autonomous Region, 530000 China ) Abstract: In view of the causes and hazards of harmonic and reactive power generation, the tendency of active power filter to compensate harmonic and reactive power is derived, and the mathematical model of active power filter is derived. Furthermore, the effective detection methods of harmonic and reactive current are deeply explored.Through the control block diagram of the PI+repetitive controller given, combined with the above research, the simulation model of the whole system is built in the simulink and s-function functions in MATLAB and theoretical verification is carried out. The simulation results show that the method has good dynamic response speed and good compensation effect.Key Words: Power system; Active power filter; Matlab simulation; Harmonic and reactive power compensation众所周知，电力系统谐波［1］和无功主要来源于电弧炉、变压器、电力电子装置等电网的非线性负载。
基于MATLAB的电力电子技术仿真分析.
《电力电子技术》课程设计报告题目：基于MATLAB的电力电子技术仿真分析院（系）：机电与自动化学院专业班级：电气工程及其自动化学生姓名：学号：指导教师：2014年1月13日至2014年1月17日华中科技大学武昌分校电力电子技术课程设计任务书课程设计成绩评定表目录1课程设计目的 (1)2课程设计主要内容 (1)3课程设计题目描述与要求 (1)3.1课程设计题目描述 (1)3.2课程设计要求 (2)4 各电路的建模与仿真 (2)4.1单相半波可控整流器 (2)4.2晶闸管三相桥式整流电路 (9)4.3Boost变换器 (16)4.4相位控制的晶闸管单相交流调压器 (19)5课程设计总结 (22)1 课程设计目的通过电力电子计术的课程设计达到以下几个目的：（1）培养学生文献检索的能力，特别是如何利用Internet检索需要的文献资料；（2）培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力；（3）培养学生运用知识的能力和工程设计的能力；（4）提高学生课程设计报告撰写水平；（5）提高学生通过实验测试、研究分析和完善设计的水平。
2 课程设计主要内容（1）晶闸管的仿真模型及以单相半波整流器为例，说明晶闸管元件应用系统的建模与仿真方法。
（2）晶闸管三相桥式整流带电阻性负载时系统的建模与仿真。
（3）绝缘栅双极型晶体管元件的仿真模型及一个由IGBT元件组成的Boost变换器的建模与仿真。
（4）相位控制的晶闸管单相交流调压器带电阻性负载时系统的建模与仿真。
3 课程设计题目描述与要求3.1课程设计题目描述本次课程设计包含了六个内容的建模与仿真：1．晶闸管的仿真模型及以单相半波整流器为例，说明晶闸管元件应用系统的建模与仿真方法；2．晶闸管三相桥式整流系统的建模与仿真；3. 可关断晶闸管的仿真模型及以可关断晶闸管元件组成的Buck变换器为例的仿真过程；4．绝缘栅双极型晶体管元件的仿真模型及一个由IGBT元件组成的Boost变换器的建模与仿真；5．相位控制的晶闸管单相交流调压器系统的建模与仿真；6．晶闸管三相半波有源逆变器的建模与仿真。
基于MATLAB的变频器谐波抑制的仿真研究(下)
第三章变频器谐波对电网和电动机的影响3.1 变频器对电网的影响3.1.1 变频器输入谐波对电网的影响随着变频器的应用越来越广泛，变频调速系统所占电网负荷也愈来愈大，所以对电网产生的谐波危害也不容忽视。
变频器一般都大量使用了晶闸管或二极管等非线性电力电子元件，不管采用哪种整流方式，变频器从电网中吸取能量的方式均不是连续的正弦波，而是以脉动的断续方式向电网索取电流，这种脉动电流和电网的沿路阻抗共同形成脉动电压降叠加在电网的电压上，使电压发生畸变，经傅立叶分析可知，这种非同期正弦波电流是由于频率相同的基波和频率大于基波频率的谐波组成。
变频器等谐波源设备接入电网后，会向电网注入谐波电流，谐波电流在电网中产生谐波电压，谐波电压叠加在在正弦基波上，通过电网的传递，谐波会影响到整个电网。
主要体现在以下几方面:(l)降低电网电力质量谐波使电网电压、电流波形发生畸变，可能造成中性线电流升高，甚至超过相线电流，可能造成线路过载、发热。
谐波电流、电压必然产生有功消耗和无功消耗，增加线路压降，降低电网效率。
(2)影响自动装置，威胁安全运行线路中电流、电压受谐波影响，不但波形畸变，电流、电压值也会发生变化，导致第二章中高压变频器对电网和电动机的影响测量和计量不准确，很有可能造成电网保护误动或拒动，给电网安全运行留下隐患。
3.1.2 变频器输入侧谐波抑制方法解决谐波污染有两种办法:一是装设谐波补偿装置来补偿谐波，这对各种谐波源都适用。
二是对电力电子装置本身进行改造。
采用产生谐波电流较小的变频器，使其不产生谐波，且功率因数可控制为1。
谐波抑制具体方法如下:(1)谐波滤波装置的传统方法就是采用LC滤波器，既可补偿谐波，又可补偿无功功率，且结构简单，一直被广泛使用，但其存在诸多问题。
谐波抑制的另一个趋势是采用有源电力滤波器，其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，从而使电网电流中只含有基波分量。
MATLAB仿真的谐波治理方法的探讨
基于MAT LAB仿真的谐波治理方法的探讨王琮泽1 王春光2 杨 佳1 魏立明1(1.吉林建筑工程学院,吉林长春 130021; 2.空军航空大学航空理论系,吉林长春 130022)【摘 要】随着智能建筑及智能小区的迅速发展,电子类电器负荷比重逐渐增大,谐波污染影响日趋严重。
由于谐波源负荷单个容量小,数量多、分布广,尚未引起足够的重视,亦无成熟的防治办法、但这类谐波负荷增长迅猛,其污染影响已不容忽视,采取必要的治理措施已是必然。
针对楼宇电气系统的特点,本文采用了一种混合补偿器进行建筑电气谐波治理的方案,提出控制策略。
并且在此基础上利用M AT LAB提供的仿真平台建立了仿真模型,仿真结果表明所提出的补偿方案有良好的滤波效果。
【关键词】谐波治理;有源电力滤波器;混合补偿法 中图分类号:TH132143文献标识码:A1 引 言近年来,智能建筑将向智能建筑群、智能街区、智能城市迅速发展,成为新的经济增长点,智能建筑也成为一个地区、一座城市、一个国家经济和科技实力的象征。
但是,智能建筑由大量的电气设备与电子设备等非线性负荷形成的谐波源,产生谐波和无功功率,对电力系统造成严重污染,使电能质量下降,不仅给智能建筑中的电气设备、电子设备及楼宇智能化系统带来严重的危害和不良影响,并且对智能建筑配电系统以外的电气与电子设备带来危害。
由谐波引发的各种事故和故障,给国民经济和生活造成巨大的损失。
虽然智能建筑技术和谐波抑制技术是当今国内外的研究热点,但对于智能建筑中谐波的危害和不良影响及治理问题没有受到足够的重视,目前已引起国内外有关学者的关注。
2 几种常见的谐波治理方法抑制谐波的总体思路有三个:(1)装置谐波补偿装置来补偿谐波;(2)对电力系统装置本身1;(3)在电网系统中采用适当的措施来抑制谐波[1]。
具体方法有以下几种:211 选用适当的电抗器(1)输入电抗器。
(2)串联直流电抗器[2]。
(3)输出电抗器(电机电抗器)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
毕业设计（论文）课题任务书
（2013----2014学年）
学院名称：科技学院
课题名称基于matlab的电力系统谐波分析
学生姓名专业电气工程及自动化学号
指导教师任务书下达时间2013年12月16 日
课题概述：
通过本次毕业设计，使学生对电力系统谐波抑制的问题有比较全面的了解。
并且学习电力系统谐波对电力系统电能质量方面及继电保护方面的影响,重点研究电力系统谐波的产生机理并利用MATLAB编程进行仿真，得到滤波后较好的电能质量结果。
要求阅读或检索的参考资料及文献（包括指定给学生阅读的外文资料）：
1 唐统一，吴震春，孙树勤.电力系统谐波[M].徐州：中国矿业大学出版社，1991.
2 曲学基，曲敬铠，于明扬等.电力电子滤波技术及其应用[M].北京：电子工业出版社，2008.
3 浅析配电网谐波的危害与治理[J]．科苑观查，32.
4 George J.Wakileh,徐政(译)．电力系统谐波——基本原理、分析方法和滤波器设计[M]．机械工
业出版社，2007．
5 陈志业,尹华丽．电能质量及其治理新技术[J]．电网技术，2002, 26(7)：67-70．
6、电能质量公用电网谐波,GB/T14549-93,中国电力出版社.
7、翁利民，张启春，舒立平等．配电网高次谐波抑制方法的分析[J]．电力自动化设备，2000，
20(3):22-25．
8、Luo Weiping. The Harmonious Detecting and Analyzing of PV Grid Connected Generation.
Proceedings of the 27th Chinese Control Conference July 16-18, 2008, Kunming,Yunnan, China．
9、翁利民．电力电子技术与谐波抑制，无功补偿技术研究综述[J]．电力电容器，2004,3:6-10.
10、李承,皱云屏. 有源电力滤波器抑制谐波的机理分析[J]．电力系统自动化，2003,27(20):31-34.
11、李圣清，朱英浩，周有庆等．电网谐波检测方法的综述[J]．高电压技术，2004，30(3)：39-42．
12、王兆安，黄俊．电力电子技术(第4版)EM3．机械工业出版社，2005.07．
13、刘桂英,粟时平. 并联有源电力滤波器滞环电流比较控制研究[J]. 高电压技术, 2005,
3l(5): 58-60．
14、赵金宝，非线性电力负荷的谐波与抑制技术的研究．广西大学硕士学位论文，2006．
15、王兆安，杨君等．谐波抑制和无功功率补偿(第二版)[M]．机械工业出版社，2006.01．
注：近3～5年参考资料及文献应指定15种以上
设计（论文）成果要求：
（包括外文翻译、开题报告、设计或论文正文的数量和质量等要求等）
质量要求：
1、开题报告：格式规范，明确题目研究目标和意义，研究主要内容，阅读文献充分，技术路线清
晰可行；
2、译文：格式规范，译文与原文意思要基本一致，专业术语翻译准确；
3、小论文：格式规范，内容无严重理论错误；
4、大论文：格式规范、结构合理，无理论错误，无成果抄袭，设计主内容清晰，有明确结果。
数量要求：
1、开题报告：页≥2500字
2、说明书：页≥15000字
3、图纸：页张
4、译文：页≥3000汉字
5、小论文：页≤3000字
6、其它：按要求提供小论文及论文全文电子文档
中期报告应达到的目标及其它要求：
（如设计型课题的原始资料及主要参数要求或论文型课题的论点、论据、逻辑性要求等）
1. 对谐波产生机理进行分析，对谐波治理方案进行比较与选择。
2.通过对不同谐波检测方法的对比、选择和仿真，得到其各自适用的不同情况。
并利用MATLAB
软件仿真实现。
进度及要求
起止日期
要求完成的内容及质量
2013年秋季学期：
第十四周（2013年12月8日前）
第十五周—第十七周
第十八周
第十九周
第二十周（2014年1月19日前）
2014年春季学期：
第一周
第二周—第三周
第四周—第十一周
第十二周（2014年5月11日）
第十三周（2014年5月18日前）
第十四周（5月24-25日）
接受毕业设计任务书，学习毕业设计要求及有关规定。
阅读指定的参考资料及文献(包括5-10万个印刷符号与课
题或本专业相关的外文资料)；
进行外文翻译，撰写开题报告；
修改外文翻译与开题报告，完成开题报告、外文翻译任务。
上交开题报告、外文翻译，指导教师批阅。
与指导教师讨论课题总体设计思想；
制订课题设计总体框架，各功能模块实现的设计流程图；
实现课题各项指标设计要求；给出设计结果，完成毕业设
计中期报告；
提交毕业设计中期报告。
完成毕业设计，全部成果交指导教师批阅。
正常毕业答辩。
审核（系主任）批准（分管院长）。