感应滤波技术在制氢水电站中的应用研究

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1、学校代号：10532学号：S11092044密级：普通湖南大学硕士学位论文感应滤波技术在制氢水电站中的应用研究堂僮由遣厶丝名；蕉鹏昱匝筵名超亟鏊；矍隆担．．熬援埴差望僮；电氢量信息工程堂院童些名盐；电氢工猩途塞堡童旦塑i2鱼!垒生垒旦!鱼旦迨窒筌趱旦期；2Ql垒生§旦．．1墨旦筌燮委虽金圭廑i黄宜道教援川删Ⅲ⋯Ⅲ

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6、PengB．E．(HunanUniVersity)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeof】ⅥasterofscienceElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniVersitySuperVisorProfessorLUOLongfuMay，2014硕士学位论文湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注

7、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的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。／作者签名：彳磊活日期：砂f中年岁月驴日f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。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用

8、本授权书。2、不保密囹。作者签名：导师签名：在以上相应方框内打“√”)日期：≯仲年箩月p日日期：弘吁年岁月锣日感应滤波技术在制氢水电站中的应用研究摘要环境与能源己跻身成为当前全球的焦点问题。自然环境迫切需要我们去保护以及改善，同时也需要积极开拓新的能源来保障国民经济的发展。氢能是一种公认的清洁能源，其燃烧效率极高。氢可以通过电解水取得，但电解水所需的整流设备为非线性器件，在电解水的过程中会产生大量的谐波和消耗一定量的无功，对电网以及发电机都会造成一定的负面影响。本论文对制氢水电站的治理谐波和无功补偿问题开展研究。论文提出应用感应滤波技术的制

9、氢水电站系统方案。设计整个制氢水电站的拓扑方案图，方案中主要包括水轮发电机组、谐波屏蔽变压器及其配套滤波系统、电解整流系统、制氢系统等部分。同时重点介绍基于感应滤波技术的谐波屏蔽变压器系统原理。对制氢水电站开展系统与部件的设计，主要设计制氢水电站的电解整流系统，给出了变压器的外部参数和相应的容量计算方法。采用专利技术对变压器滤波绕组进行零阻抗设计，同时在设计中重点考虑短路阻抗的大小。设计单调谐滤波系统和双调谐滤波系统，在双调谐系统中给出了三种拓扑结构，同时都给出它们的具体参数，分析这几种滤波系统各自的优缺点。综述制氢水电站电能质量方面的研究

10、成果，对比分析传统12脉波整流系统与新型12脉波整流系统，并对传统的电解整流系统谐波与无功的问题进行全面分析，提出将感应滤波技术应用到制氢水电站系统的新方案。同时，本文在Matlab上建立传统制氢水电站与新型整流系统的仿真模型，开展仿真对比研究，给出传统十二脉波整流与新型十二脉波整流的网侧电流波形，同时对网侧电流波形进行谐波含量分析。最后给出同步发电机在传统与新型整流站下的旋转磁动势波形图。仿真的结果表明，新方案不仅可以明显的减少电网侧电流畸变率，同时改善电解系统的功率因数，提高电源侧交流系统的稳定性，能改良同步发电机的工作特性，提高同步发

11、电机的实际出力，减少其振动强度，同时整流系统配套的滤波系统设计难度明显降低。关键词：感应滤波技术；零阻抗设计；全调谐设计；制氨水电站；谐波治理U硕士学位论文AbstractEnVironmentandEnergyhasbecomethefocusamongtheworld．0urnaturalenVironmentisanurgentneedtoprotectandimproVe，butalsoneedtoactiVelyexplorenewenergytoprotectthenationaleconomy．HydrogenisaproVe

12、ncleanenergy，itshighcombustionefficiency．Hydrogencanbeobtainedbyelectr01ysisofwater，butwa