HL-2A装置电源系统有源电力滤波器的设计与仿真.pdf

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1、第26卷第9期电力系统及其自动化学报Vol-26No．92014年9月ProceedingsoftheCSU-EPSASep．2014HL一2A装置电源系统有源电力滤波器的设计与仿真李洪-．。，李华俊，王英翘，宣伟民，姚列英(1．核工业西南物理研究院聚变科学所，成都610041；2．华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074)摘要：HL一2A装置极向场及二级加热电源系统由1台输出频率可变的125MVA飞轮脉冲发电机组供电，其输出母线上存在大量谐波成分，需要设计一个滤波器对其线路进行谐波治理。首先针对于频率可变的电源系统，在设计有源电力滤波器时，需加入锁相环追踪电源系统频率的变

2、化；再以此变化的频率为基础分析其谐波成分，通过控制有源电力滤波器主电路滤除谐波；最后在理论分析的基础上，使用Matlab／Simulink软件进行仿真分析，观察在频率可变系统下有源电力滤波器的谐波滤除效果。仿真结果验证了理论分析的正确性和可行性。关键词：有源电力滤波器；可变频率；谐波检测；仿真中图分类号：TN713．8文献标志码：A文章编号：1003—8930(2014)09一oo76—05DesignandSimulationofActivePowerFilterforPowerSystemofHL-2ALIHong一，LIHua-jun，WANGYing-qiao，XUANWe

3、i-min，YAOLie-ying(1．CenterforFusionScience，SouthwesternInstituteofPhysics，Chengdu610041，China；2．CollegeofElectricalandElectronicEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：ThepowersystemofpoloidalfieldsandauxiliaryheatingsystemsofHL-2Aissuppliedbyafrequency-

4、variable125MVAflywheelpulsemotor-generator．Thereisagreatdealofharmoniccurrentinitsoutputbuses，andafiltershouldbedesignedtodampentheharmoniccurrent．Firstly，consideringthefrequency-variabilityofthepowersystem，aphase-lockedloopisaddedtotrackthechangeofsystemfrequencyinthedesignofactivepowerfilter

5、．Sub-sequently，theharmoniccomponentsisanalyzedonthebasisofvaryingfrequency，andthenthemainfiltercircuitismanipulatedtofilterouttheharmonics．Finally，onthebasisoftheoreticalanalysis，theMatlabsoftwareisutilizedtocarryoutthesimulation．sothattheeffectcausedbyactivepowerfilterinstalledinthevariable-f

6、requencypowersys—temisappraised．Thesimulatedresultsverifythecorrectnessandfeasibilityofthetheoreticalanalysis．Keywords：activepowerfilter；variablefrequency；harmonicdetection；simulationHL一2A装置电源系统主要由3台脉冲发电机个33．5t飞轮及1台125MVA双Y相移3O。发电组为许多直流负载供电，其中125MVA发电机组机同轴连接，电动机的同步转速3000r／min。发电供电对象是所有极向场电源系统和

7、二级加热高压机是脉冲工作方式，从开始励磁到灭磁大约7S。脉电源系统，大部分都是经过变压器与晶闸管全控冲放电时，机械能转化为电能，机组转速相应快速下整流设备为负载供电，因此在发电机母线输出上降，发电机输出频率也随之变化。机组规定的转速变会产生大量的谐波成分。对HL一2A装置所采集到化范围为30002400r／min，发电机输出频率变化的电压电流数据进行快速傅里叶变换F丌(fast范围为100～80Hz，频率变化速度为l～3Hz／s。Fouriertransformati