文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
基于DSP的谐波抑制和无功补偿装置的研究和设计
姓名:马霁旻
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:周新民
20060401
摘要为了对电网进行有效的实时监控,该装置利用芯片对变压器二次傅立叶变换怂愫痛恚迪侄匀嗟缪埂⒌缌鞯挠行е怠我阅弧、无冲击投切,,当今港口电力系统中,随着以电力电子装置为代表的各种非线性元件的大量使用,电网中的谐波和无功功率污染问题曰益严重,不仅降低了电能质量,还威胁着电力系统的稳定、安全运行,严重时会损坏设备,甚至造成电力系统事故,所以谐波抑制和无功补偿技术日益引起人们的关注,传统补偿技术由于主控制器运算能力的限制,难以对实时信号进行有效分析,影响了补偿效果。自世纪年代初酒岳矗湫阅芎涂7⑹侄尾欢咸岣撸珼芯片己在通信、信号与信息处理、自动控制等领域得到了广泛的应用,完全可以满足电力系统信号处理的要求。文章针对港口电力系统中谐波抑制和无功补偿装置发展的现状,通过分析谐波抑制和无功孙偿的原理,结合国内外的研究成果,比较了目前几种流行的补偿方式,根据实用性和经济性的原则,提出了一种基于轮菀瞧公司的酒V骺刂破鞴钩傻穆瞬ㄎ薰Σ钩プ爸茫缘缤械男波和无功状况进行实时监控。侧的输入信号进行抗混叠滤波,再由芯片和芯片共同完成信号的锁相和同步采样工作,得到电压、电流的瞬时值。通过酒锌焖谐波含量、功率因数等参数的实时、准确测量,根据测量信号同预先设定的投切判据进行比较,实时触发晶闸管电路。从而实现滤波无功补偿器的快速、无应用仿真软件,对装置的投切补偿效果进行了模拟,实验结果表明该装置可以有效的对系统谐波进行抑制,无功进行补偿。所以它将适用于各类中低压配电网络,起到降低线路损耗,提高电网运行质量和稳定性的作用。关键词:数字信号处理器,谐波抑制,无功补偿,快速傅立叶变换武汉理工大学硕士学位论文
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ú脑蚣捌湮:耗咚鸬,威胁电力系统的安全运行痰绫;せ蜃远爸梦蠖。本章主要分析港口配电网中谐波和无功产生的原因及其对电能质量的影响,简单介绍谐波抑制和无功补偿的现状、分类和特点,阐明研究谐波抑制和无功补偿对电力系统的重要意义,并且对论文做的主要工作进行简要说明。电力系统中的谐波和无功既是两个相互独立的问题,两者间又有非常紧密的联系。非线性负荷在产生谐波的同时会吸收一定量的无功功率,通常无功补偿装置可以起到一定的谐波抑制作用,而许多谐波抑制装置又具有无功补偿的能力。所以谐波抑制和无功补偿工作在很多情况下是可以相互交叉进行的。在理想的电力系统中,电能应以规定的工业频率和电压水平向用户供电。在这种情况下,我们将以频率和电压对电能质量进行衡量。但在实际的电力系统中,随着负荷的变化,电力系统的频率和电压也随之发生变化,当电力系统向非线性设备和负荷供电时,这些设备或负荷在传递溲蛊鞯、变换器等⑽直流电机等⒌缁└幕芰康耐保巡糠只芰转换为谐波能量,向电力系统倒送高次谐波,使电力系统的正弦波形发生畸变,电能质量降低,破坏系统设备缌Φ缛萜鳌⒌缁,增加电力系统的功率损目前港口电力系统的谐波源主要可以分为以下唷港口起重机械中晶闸管直流传动系统:逆变器供电的交流传动系统,,但电源输入电流中还会含有谐波:荧光灯、高强度放电灯具有非线性特性,因而会引起奇次谐波电流。随着非线性设备的大量应用,电力系统中谐波畸变问题日益严重。谐波电流和电压的出现,对电力系统是一种污染,使电力设备所处的环境恶化,在电力电子设备广泛应用以前,人们对谐波及其危害就进行过一些研究,并有一定武汉理工大学硕士学位论文
谐波会危害输电系统,对于采用电缆的输电系统,谐波除了引起附加损值而产生电晕,引起电晕损耗。当流过断路器的电流含有较大的谐波时,在电用建筑中,常常大量使用荧光灯和其他产生涡巢ǖ牡凭呒案髦值缙鳌U庑认识,但那时谐波污染还不很明显,没有引起足够的重视。近几十年来,各种电力电子装置的迅速普及使得电力系统的谐波污染更为严重,由谐波引起的故障和事故也不断发生,谐波危害的严重性才引起人们的高度关注。谐波对电力系统的危害大致有以下龇矫妫谐波会引起电力系统中局部的并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,增大电气设备的附加谐波损耗,降低发电、输电以及用电设备的效率,大量的涡巢鞴行韵呤被崾