民用机场供电系统谐波电流治理和无功功率补偿方案研究

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1、硕士学位论文民用机场供电系统谐波电流治理和无功功率补偿方案研究研究生姓名：李月英导师姓名：林家泉副教授2015年4月26日I分类号：TM761密级：公开UDC：621.3学号：1202012中国民航大学硕士学位论文民用机场供电系统谐波电流治理和无功功率补偿方案研究研究生姓名：李月英导师姓名：林家泉副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：导航、制导与控制所在院系：航空自动化学院论文答辩日期：2015年4月29日2015年4月26日IIStudyonHarmonicRestrationandReactivePowerCompensationonCivilAirportADissertat

2、ionSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLiYueYingSupervisedbyProf.LinJia-QuanAerontaticalAutomationCollegeCivilAviationUniversityofChinaApril2015IIIIV摘要良好的电能质量是保证民航机场电力设施和用电设备安全、可靠运行的基础。伴随机场规模的扩大和数量的增加，减少机场电能损耗，对机场采取必要的节能减排措施已势在必行，机场的谐波治理及无功补偿是保证电能质

3、量和节能减排的关键。首先介绍了谐波和无功功率的基础理论，分析了机场三大类供电系统：阻感负载整流电路、带滤波电容整流电路和交流调压电路的特点，建立了谐波模型分析了功率因数。其次，在结合机场供电系统谐波特点的基础上，选择了自适应的谐波检测算法经验模式分解（EMD），针对其在谐波检测过程中易产生模态混叠影响精度的问题，提出一种频率约束的经验模态分解算法，通过对固有模态函数中零点分布加以频率约束并重新设计固有模态函数的筛分准则，减小了模态混叠的概率，还实现了电网中特定次谐波的检测。将本文方法与传统EMD法、p-q法进行谐波检测仿真和实测数据实验，本文方法能够克服传统经验模式分解中存在的模态混叠

4、问题，与p-q法相比，在检测精度以及基波电流相位的一致性方面都优于p-q法，能实现电网谐波检测且具有很好的精度。最后，在SIMULINK环境下搭建了三相5H桥级联的SVG仿真环境，选取了控制策略，分析了变流性负载在无功补偿系统的静态响应和动态响应特性，分别对阻感性负载在三相平衡和不平衡对电网做了补偿实验，补偿后电网的电能质量明显提高。关键词：谐波；谐波检测；经验模态分解；无功功率；无功补偿VAbstractGoodpowerqualityisthefoundationthattheguaranteeofcivilairportfacilitiesandelectricalpowereq

5、uipmentsafe,reliableandefficientoperation.Withtheincreasingnumberofairportsandtheexpansionofthescale,reducingenergylossairport,takingthenecessarymeasuresforenergyconservationisimperativefortheairport,theharmoniccontrolandreactivepowercompensationintheairportisthekeytoensurepowerqualityandenergyc

6、onservationandemissionreduction.Firstofallintroducedthebasictheoryofharmonicandreactivepower,andanalyzesthreecategoriessupplysystemintheairport:characteristicswithresistanceloadrectifiercircuit、afiltercapacitorrectifiercircuitandACvoltageregulatorcircuit,theestablishmentoftheharmonicmodeltoanaly

7、zethepowerfactor.Secondly,basedoncombiningthecharacteristicsoftheairportpowersystemharmonics,selectingtheadaptiveharmonicdetectionalgorithmEmpiricalModeDecomposition(EMD),aimingattheproblemofthemodalaliasingaffectingtheaccur