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间谐波影响下荧光灯的电压特性及其闪变效应研究

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第一章 绪论

1.1 研究的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容

第二章 荧光灯在电压间谐波下的电压波动特性分析

2.1 IEC闪变仪工作原理及局限性分析

2.2 荧光灯的特性研究

2.3 含间谐波的电压波动特征分析

2.4 电压间谐波分量对荧光灯的闪变影响分析

2.5 本章小结

第三章 电子镇流器直管荧光灯在间谐波下的光闪变研究

3.1 直管荧光灯数学动态模型建立

3.2 电子镇流器结构参数设计及建模

3.3 含间谐波分量电压下直管荧光灯的电压特性分析

3.4 含间谐波分量电压下直管荧光灯的光闪变效应分析

3.5 本章小结

第四章 基于LabVIEW与Simulink平台的联合仿真

4.1 LabVIEW与Simulink间的数据通信测试

4.2 基于SIT工具联合仿真的实现

4.3 仿真结果分析

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 本文总结

5.2 工作展望

参考文献

在读期间公开发表的论文

致谢

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摘要

间谐波作为一种非整数倍基波频率的谐波对电力系统造成了许多不良影响,当电力系统电压中含有间谐波分量时,将会引起电压波动从而导致发生灯光闪变现象,由于荧光灯对含有间谐波分量的电压具有很强的敏感性,对其在间谐波电压下的电压波动与闪变特性进行研究具有重要现实意义。
  论文首先分析了电力系统中存在间谐波情况下的电压特性,对电压中含有单个间谐波及一对间谐波状况下的输出电压波动特征进行仿真分析,并利用相关理论知识推出此时的电压波形峰值波动规律。文中对现存的IEC闪变仪工作原理进行分析,并指出其对于评价荧光灯闪变现象所存在的局限性。论文结合荧光灯的工作原理,给出了基于荧光灯改进的IEC闪变仪模型,并给出了各个模块的传递函数,为计算荧光灯的闪变参数提供理论基础。
  论文以直管荧光灯为研究对象,对其发光机理与工作特性进行了研究分析,利用曲线拟合方法建立了直管荧光灯数学动态模型,并通过仿真验证了直管荧光灯的工作特性及所建数学模型的可行性。基于文中所搭建的直管荧光灯数学模型基础上,对荧光灯设计了通用型电子镇流器电路,并通过Matlab/Simulink仿真平台对整个仿真电路的恒流输出及调光特性进行了仿真验证。
  针对文中创建的电子镇流器直管荧光灯仿真模型,对间谐波注入到电力系统中时直管荧光灯的电压特性及灯光闪变效应进行仿真分析,并对直管荧光灯的输出电压及功率波动曲线包络进行提取处理,处理分析包络数据并完成对理论分析的验证。文章在基于改进的IEC闪变仪模型基础上,得出在不同间谐波频率的影响下,直管荧光灯发生闪变效应时所对应的间谐波相对幅值含量,同时也间接验证了仿真模型的合理性。
  论文利用SIT工具包实现了LabVIEW实验虚拟仪器平台软件与Matlab/Simulink仿真平台间的联合仿真,利用LabVIEW仿真平台可以直接对Simulink模型参数进行调整操作,操作界面美观清晰。论文使用波形发生器产生电压波动信号,利用LabVIEW仿真软件强大的数据采集功能,对产生的电压波动信号进行数据采集,并将该电压波动信号传输到Simulink建立的仿真模型中。对实测电压波动信号影响下,电子镇流器直管荧光灯产生的闪变效应进行仿真分析,并得到实测信号下直管荧光灯的间谐波含量限制值曲线,为建立荧光灯的间谐波闪变限制措施提供了理论基础和实验参考。

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