文档介绍：波形畸变与电力谐波波形畸变与电力谐波第一节第一节概述概述?选用正弦函数交流电波形的理由?谐波问题的提出?现代电力系统的 2个显著特点加重了波形畸变问题?谐波的危害和影响供用电频率的演变历程供用电频率的演变历程——交流交流电波形的选取电波形的选取? 1893 年4月,美国电气工程师 发表了一篇论文,他说如果交流电采用正弦波,就可以引入“阻抗”概念,和直流电路一样可利用欧姆定律来计算交流电路。?这篇文章发表后,正弦波立即在电气工程领域得到应用。第一节第一节概概述述?电力系统已经很难保证纯正弦波形了。近年来,由于电力电子设备的广泛使用导致谐波含量不断增加,谐波已经成为电气工程中一个重要的问题。?谐波干扰一般由非线性电压/电流特性的设备产生。现在大部分工业、商业和家庭负荷都是非线性的,使得低压供电网(乃至高电压等级电网)中的谐波干扰水平成为一个严重问题。?谐波畸变可以看作是对电力系统(电磁环境)的一种污染,谐波电流总量超过一个特定限值时会给系统带来很多麻烦问题。?基于上述原因,现如今电力谐波和与其相关联的电磁干扰问题已经成为研究的热点。 1. 现代电力系统的一个显著特点:电气元件非线性化第一节第一节概概述述 2. 现代电力系统一个显著特点: 强调功率处理与控制的能力一、以适合于用电负荷需要的最佳电能形态提供电力,满足用户对不同频率、电压、电流、波形及相数的要求,顺应生产与产品多样性、个性化、高效益的发展趋势。二、随着超大容量的电力电子装置的实用化,现代电力系统正试图将其快速、实时与灵活可控应用于电网的电能输送与分配,达到可靠稳定,高效经济运行的目的。三、电力系统中的 FACTS 技术与 CUSTOM POWER 技术。近年来,电力电子技术领域的发展异常迅猛,主要原因有以下两点: 1) 做为高新技术蓬勃发展的基础和先导, 功率半导体制造技术的进步使得开关器件的功率处理能力和切换速度有了显著的提高,电力电子装置的市场在不断扩大。 2) 微电子技术和计算机技术的革命性进步使电力电子装置控制器的性能取得了很大进展; FACTS 分类框图大功率器件制造水平迅速提高, 大功率器件制造水平迅速提高, 大容量电力电子技术应用日益广泛大容量电力电子技术应用日益广泛 6 kV ,6 kA GTO 全控器件( IGBT )已应用于 200MW HVDC 西北-华中背靠背联网工程扩建项目 360M + 750M = 1100MW , 330kV,500kV. 换流站控制及自动化装置国产化实验在我校重点实验室展开。能利用控制信号从关断变为导通状态吗可控阀器件能利用控制信号从导通变为关断状态吗导通可控阀器件导通状态闭锁阀器件反向截止晶闸管 SCR 整流二极管 D反向导通晶闸管三端双向晶闸管 TRIAC GTO GTR , MOSFET , IGCT IGBT 反向导通 GTO 不可控阀器件非导通状态闭锁阀器件控制信号解除后还保持导通状态吗导通关断可控阀器件电力电子阀器件按导通关断状态分类 NN Y Y N Y电流驱动型电压驱动型功率集成器件 PID 智能模块 IPM ,功率集成电路 PIC 电力电子变换的基本方式-技术分类输入输出直流交流直流交流直流变换(直流斩波) 逆变换顺变换(整流方式) 交流变换(CFVV) 交流功率调整频率变换(VFVV) 相数变换波形变换