基于有源电力滤波器在变频调速系统中的谐波治理与应用研究

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1、？—。“』＿讀士学位论文■＿ＴＥＲＤＩＳ—Ｎ＿论文题目：基于有源电力滤波器在变频调速系统中的谐波治理与应腿－￣￣一一气▽＾＾８－Ｊ国内图书分类号：ＴＭ７６密级：公开国际图书分类号：６２１．３西南交通大学研究生学位论文基于有源电力滤波器在变频调速系统中的谐波治理与应用研究年级二〇一二级姓名杨灵芝申请学位级别工学硕士专业电气工程指导老师康积涛教授二〇一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ；ＴＭ７６．Ｕ．ＤＣ：６２．１３Ｓ

2、ｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＨＡＲＭＯＮＩＣＣＯＮＴＲＯＬＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＲＥＳＥＡＲＣＨＩＮＶＡＲＩＡＢＬＥＦＲＥＱＵＥＮＣＹＳＰＥＥＤＲＥＧＵＬＡＴＩＮＧＳＹＳＴＥＭＢＡＳＥＤＯＮＡＣＴＩＶＥＰＯＷＥＲＦＩＬＴＥＲＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ；ＹＡＮＧＬｉｎｚｈｉｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｌｉｅｄｆｏｒ；ＭａｓｔｅｒｏｆＳｃｉｅｎｃｅｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

3、ｐＳｅｃｔｉｎｅｅｒｉｎｐｉａｌｉｔｙ：ＥｌｅｃｒｉｃａｌＥｎｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＫＡＮＧＪｉｔａｏｐＭａ．２０１５ｙ西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不

4、保密ｔｅ＾＾使用本授权书。“”（请在以上方框内打＞／）学位论文作者签名：指导教师签名：曰期：日期西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：一１，．本文基于南车株洲所的个工程项目以解决磨浮车间由变频调速系统所带来的谐波污染和无功不足的电能质量问题。在对工程资料分析的基础上，将无功需求进行分析计算，并搭建电机变频调速系统仿真模型，对四种不同工况进行仿真，对仿真结果的谐波特性进行详细分析。２，工程实际，设计了在低压母．在对负荷所产生的电能质量问题分析的

5、基础上根据线上接入混合型有源电力滤波器的技术解决方案，通过搭建仿真模型，对其在不同工况下进行仿真，，以验证该技术方案的可行性和有效性。最后，对该装置投入使用后为企业带来的经济和社会效益进行了简单分析。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：－曰期：ｇｊｎｉ

6、士Ｉ西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要随着电力电子技术在变频调速装置、电解、高压直流输电、电力机车牵引中的广泛应用，、不平衡的特点，还而这些负荷具有非线性，导致电网的谐波污染日益严重会引起无功不足，电压暂升、暂降等问题。而工业用户对电能质量的要求越来越高，因此，提高电网电能质量和推广企业节能增效新技术已迫在眉睫。本文以磨浮车间变频调速系统谐波和无功补偿综合治理项目为背景，设计了以并联混合型有源电力滤波器装置为主技术解决方案，实现谐波动态治理和无功补偿，仿真结果表明该装置的投入使用明显改善企业

7、用户用电网络的电能质量。首先，介绍了谐波分析方法及无功补偿的主要方式，并对谐波污染和无功不足产生的原因和危害进行了概括。其次，参阅工程资料对无功需求进行分析计算；搭建电机变频调速系统的仿真模型，并对其变频调速性能进行仿真实验，其仿真结果符合预期目标；接着在不同频率、不同负载情况下进行仿真，对仿真结果进行详细的谐波特性分析，、，电流畸变严重其中５次７次谐波电流含量最多，其他高次谐波也超出国家标准值。因此，本文设计了利用混合型有源电力滤波器技术解决方案，无源部分主要滤除５次７，、次谐波，并提供无功补偿其他高次谐

8、波由有源部分进行动态治理。本文对并联混合型有源电力滤波器的拓扑结构和工作原理进行分析，搭建了治理方案的仿真模型。最后，对治理效果进行分析，在不同频率、不同负载工作方式下谐波电流含有量和