电力系统的谐波毕业论文

I成人教育毕业设计(论文)论文题目：电力系统谐波的治理年级.专业.层次：电气工程自动化学生姓名：王国豪学号13201268函授站：郑州电力高等专科学校指导教师姓名：李春林2015年08月I华北电力大学成人高等教育毕业设计(论文)任务书学生姓名：王国豪年级专业层次：电气工程自动化学号：13201268函授站：郑州电专一、毕业设计(论文)题目：电力系统谐波及治理二、毕业设计(论文)工作起止时间：2015年6月15日至2015年9月1日三、毕业设计(论文)的内容要求：电能质量的好坏，直接影响到工业产品的质量，评价电能质量有三方面标准。首先是电压方面，它包含电压的波动、电压的偏移、电压的闪变等；其次是频率波动；最后是电压的波形质量，即三相电压波形的对称性和正弦波的畸变率，也就是谐波所占的比重。我国对电能质量的三方面都有明确的标准和规范。随着科学技术的发展，随着工业生产水平和人民生活水平的提高，非线性用电设备在电网中大量投运，造成了电网的谐波分量占的比重越来越大。它不仅增加了电网的供电损耗，而且干扰电网的保护装置与自动化装置的正常运行，造成了这些装置的误动与拒动，直接威胁电网的安全运行。II本毕业设计的主要目的是让学生了解谐波的基本概念、危害、治理方法，能够根据实际情况确定合理的谐波治理方案。四、分阶段完成时间：收集资料（1周）阅读资料（1周）计算（3周）分析、对比确定方案（4周）论文写作（2周）五、原始数据和参考资料：1、GB/T14549-1993《电能质量公用电网谐波》2、吴竞昌等编著.电力系统谐波.北京：水利电力出版社，1I摘要经济的飞速发展带来供电紧张，为解决我国供电紧张的形势，一方面要建设许多新的电厂和输电线路，来满足用户用电的需求，另一方面要从多方面提高对电能的输配和利用效率，减少电力系统电能的损耗。谐波是导致电力损耗增加，供电质量下降的重要因素之一。因此谐波的治理刻不容缓。本文分析谐波基本性质和测量方法，对配网中谐波的来源和危害进行了详细说明，总结和提出了治理谐波的若干方法。本文首先针对电网谐波的问题，叙述了电网的谐波产生的主要原因，并分别介绍了电网谐波对整个电力系统的危害，包括对电气设备，输配电设备，以及电能计量设备的具体危害。其次介绍了几种对电网谐波的治理方法，其中，有源电力滤波器是抑制电网谐波的有效手段之一，这种滤波器能对频率和幅度都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响，因而受到了广泛重视。最后，对有源电力滤波器的基本原理、分类和基本组成进行了阐述。关键词：有源电力滤波器，谐波的治理，谐波的危害IIAbstractTherapiddevelopmentofeconomybringsthepowersupplytension,tosolvethepowersupplytensesituationinourcountry,ontheonehand,tobuildlotsofnewpowerplantsandtransmissionlines,electricitydemand,ontheotherhandtoefficientuseofexistingpowerresources,reducethepowerloss.Harmoniciscausedpowerlossincrease,theimportantfactortothedeclineinqualityofpowersupply.Sotheharmonicgovernanceisurgentlyneeded.Inthispaper,basicpropertiesandmeasuringmethod,harmonicsourceandharmofharmonicsinthedistributionnetworkindetail,summarizesandputsforwardseveralmethodstocontrolharmonic.Isdescribedinthispaperaimedattheproblemofharmonic,harmonicproducedbythemainreason,andintroducedtheharmoftheelectricalsystemoftheharmonicwaveinthepowergrid.Secondly,thispaperintroducesseveralkindsofharmonicofpowergridsmanagementmethod,amongthem,theactivepowerfilterisoneoftheeffectivemeanstosuppresstheharmonicpowergrid,thefiltercantochangethefrequencyandamplitudearetrackingharmoniccompensation,andcompensationcharacteristicsarenotaffectedbytheinfluenceofthepowergridimpedance,thusreceivedwidespreadattention.Finally,thebasicprincipleofactivepowerfilter,classificationandbasiccompositionwereexpounded.Keywords:activepowerfilter,harmonic,harmonicharmIII目录摘要...................................................................................................................IAbstract.................................................................................................................II第一章绪论.........................................................................................................11.1谐波的发展及现状.................................................................................11.2电力系统谐波的产生原因.....................................................................2第二章电网谐波的危害...................................................................................4第三章谐波的抑制方法...................................................................................93.1降低谐波源的谐波含量.........................................................................93.2在谐波源处吸收谐波电流.....................................................................9第四章谐波及有源电力滤波器的基本概念及原理.....................................114.1电力系统谐波的基本概念及含义.......................................................114.2有源电力滤波器技术的提出...............................................................134.3有源电力滤波器的组成、原理和发展趋势.......................................144.4有源电力滤波器的谐波电流检测技术及其发展...............................16参考文献.............................................................................................................18致谢.................................................................................................................19华北电力大学成人教育毕业设计（论文）1第一章绪论1.1谐波的发展及现状“谐波”一词起源于声学。有关谐波的数学分析在18世纪和19世纪已奠定了良好的基础。傅里叶等人提出的谐波分析方法至今仍在广泛采用。电力系统的谐波问题早在20世纪20年代和30年代就引起了人们的关注。当时在德国，由于使用静态汞弧而造成了电压、电流波形的畸变。1945年J.C.Read发表的有关变流器谐波的论文是早期关于谐波研究的经典论文。到了50年代和60年代E.W.Kimbark在其著作中对此进行了总结。70年代以来由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭的应有日益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题给予充分关注，定期召开有关谐波问题的学术讨论会。国际电工委员会（IEC）和国际大电网会议都相继组成了专门的工作组，制定包括供电系统、各项电力设备和用电设备以及家用电器在内的谐波标准。近年来，配电网中整流器、变频调速装置、电弧炉、电气化铁路以及各种电力电子设备的应用不断增加。这些非线性、冲击性和不平衡性的用电特性，对供电质量造成严重的污染。另一方面，现代工业、商业以及居民用户的用电设备对电能质量的要求更加敏感，对供电质量提出了更高的要求。随着信息产业、高新技术产业的飞速发展以及传统行业采用计算机管理及先进控制技术的应用，现代数字信息对供电可靠性及个性化电能质量需求有了更高的要求。这意味着信息社会不仅依赖于电力供应，而且更需要新的特殊的电力供应。美国电力研究院(EPRI)的NarainG.Hingorani博士于1988年首先提出了“CustomPower”的新概念及其质量分成三个等级。这实质上就是计算机技术、现代控制理论和电力电子技术应用于配电系统，构成能够提供优质电力和其他不同质量的电力的配电系统以适应不同电力用户的不同要求。这是新一代柔性配电系统的发展方向。柔性配电新技术将为在电力市场条件下的电力用户提供纯净、稳定、可靠的绿色电源；同时，也提高了电能的传输效率，给供电部门带来了可观的经济效益。仅依靠过去的无源滤波技术治理谐波已不能满足要求，研究和开发适应这一要求的新技术已成为近年来电力系统领域中的热点。用户电力华北电力大学成人教育毕业设计（论文）2（CustomPower）新技术主要利用GTO、IGBT等大功率电力电子器件组成的控制设备向用户提供增值的、高可靠的、高质量的电能，提高系统的供电可靠性（减少断电次数），保证功率流质量。1.2电力系统谐波的产生原因电网谐波来自于3个方面：1.发电源质量不高产生谐波：发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称，铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因，发电源多少也会产生一些谐波，但一般来说很少。2.是输配电系统产生谐波：输配电系统中主要是电力变压器产生谐波，由于变压器铁心的饱和，磁化曲线的非线性，加上设计变压器时考虑经济性，其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上，这样就使得磁化电流呈尖顶波形，因而含有奇次谐波。它