三电平有源电力滤波器的设计与仿真开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)
随着经济的迅速发展,非线性负载造成的电力系统谐波现象日渐严重,电能质量问题已经成为国家电力机构和用户所关注的重大问题。通常用电网在公共连接点对电力用户的供电电压质量及用户对电网的干扰水平来衡量电能质量。供电电压质量通常可用多种参数描述,如电压偏差、频率偏差、电压暂降、电压暂升、谐波电压、电压脉冲、电压震荡和三相电压不平衡度等。而用户对电网的干扰水平即用电质量可用谐波电流、零序电流、无功电流、负序电流和有功冲击等参数描述。当今社会用电负荷日益多样化和复杂化,不控整流、逆变、变频调速设备等具有非线性、谐波丰富和冲击性的电力电子设备的广泛使用,严重影响了电网质量。另外,基于微处理器控制的精密设备在各行各业中都有着广泛的使用,这些设备对供电质量非常敏感,很容易受到影响而不能工作,这就对电网质量提出了更高的要求。
目前,我国有供电电压波动、电压偏差和闪变、电力系统频率偏差、三相电压不平衡和公共电网间谐波这五项电能质量国家标准。这几项国家标准的发布很大程度上促进电能质量的改善,对治理电网污染的新型电力电子设备的研发、制造提供了依据。面对电网电能质量问题,国家采取了一定的措施治理电能质量污染现象。如“十二五”规划,对电机系统提出明确要求,尽快淘汰落后电机设备, 优化电机系统;对大功率的机电设备进行改造;传统电机系统升级为电力节能改造的新型电机系统。国家电网公司也针对电能质量问题,提出相关政策:建设智能型配电网、提高配电网综合电压合格率、提升配电网运行水平、降低线损率。目前,国家电网主要应用的技术手段有三相不平衡处理、无功补偿、谐波补偿,同时也要求用多种手段对数据进行收集、分析、处理,从而综合提高供电质量。
有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)是谐波补偿的最有效装置,使得电网污染现象得以大大改观。经过多年的研究和发展,有源电力滤波器在低压配电场所逐渐成熟,但在高压大功率应用却存在弊端。当今在高压大功率场合下主要采用无源滤波方式来进行谐波治理。随着高压大功率电力电子装置的广泛使用,大功率有源电力滤波器成为近年来学着们研究的热点。从目前功率器件的水平来看,上万伏耐压的器件短时间还不太可能出现在市场上,而多电平技术是解决问题的一个有效途径,同时在高压直流输电的趋势下,多电平技术在电力输配电方面也有着举足轻重的作用。
三电平有源电力滤波器具有开关频率较低、功率容量大、响应速度快、电磁兼容性好、输出谐波小等一系列优点。相对于两电平APF,三电平APF有更低的谐波畸变率,可以承受更高的电压,更少的开关损耗和更低的开关频率,比较适用于高压大功率场合。
上世纪80年代至今,随着各种半导体器件的成熟,以及各种控制技术的突破,APF得到了广泛的应用。特别是上世纪80年代日本学者A.Nabae提出的中点箝位式三电平结构,使得有源电力滤波器在高压大功率谐波补偿的场合中得以应用成为可能。
您需要先支付 5元 才能查看全部内容!立即支付

该课题毕业论文、开题报告、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找,微信号:bysjorg 、QQ号:3236353895;