基于多调谐滤波器和TSC的混合型无功补偿滤波技术研究

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目前工业领域电力系统谐波和无功问题严重,供配电系统中依然大量使用单调谐无源滤波器,存在滤波性能差、体积大、损耗大等问题,而少量使用中的有源电力滤波器控制系统复杂,单独使用时存在补偿容量和精度受电力电子开关器件开关频率和单器件额定电压电流定值限制等缺陷。双调谐滤波器具有体积小、器件耐压水平和成本降低(与两组单独的单调谐滤波器相比)等优点,但调谐性能易受系统频率偏差、器件参数漂移、系统阻抗变化等因素影响,为此本文提出利用可控电抗器代替部分固定电抗器,并在双调谐滤波器支路并联多组小容量、采用晶闸管投切电容器(Thyristor Switched Capacitor,TSC)的基于多调谐滤波器和TSC的混合型无功补偿滤波方案,用以克服双调谐滤波器补偿无功功率时的补偿容量与基波损耗成正比且不能动态跟踪负载无功功率需求变化的缺点。
　　文章首先介绍了传统双调谐滤波器和TSC主电路的拓扑结构,分析了传统拓扑结构存在的问题;然后提出了本方案采用的新型拓扑结构,给出了滤波器主电路参数计算方法和三相谐波及无功功率测量方法;接着讨论了利用磁饱和式可控电抗器代替双调谐滤波器中的部分固定电抗器改善调谐效果的可行性;分析了磁饱和式可控电抗器的数学模型和基于此类可控电抗器组成的双调谐滤波器的相位跟踪控制算法;对方案控制系统的关键技术及其实现进行了详细说明;进一步通过MATLAB7.13平台辅助设计,给出了方案中数字低通和带通滤波器传递函数的系数表,并阐述了如何在DSP上实现数字低通和带通滤波功能。
　　最后利用MATLAB7.13/Simulink中提供的电力系统仿真工具箱SimPowerSystems搭建装置主电路仿真模型,给出了装置投入前后系统侧谐波电流和无功功率变化的仿真结果,验证了该方案的可行性。

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作者
倪常茂;
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作者单位

武汉科技大学;

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授予单位武汉科技大学;
学科检测技术与自动化装置
授予学位硕士
导师姓名刘振兴;
年度 2012
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TM761.12;
关键词
多调谐滤波; 晶闸管投切电容器; 无功补偿; 补偿容量; 基波损耗;

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