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今天的新疆35选7开奖结果查询:電力技術專業碩士畢業論文十篇

論文編號:lw201808102122314195 所屬欄目:電力技術論文 發布日期:2018年08月14日 論文作者:www.51lunwen.com
本文是一篇電力技術論文,電力是以電能作為動力的能源。發明于19世紀70 年代,電力的發明和應用掀起了第二次工業化高潮。成為人類歷史18世紀以來,世界發生的三次科技革命之一,從此科技改變了人們的生活。(以上內容來自百度百科)今天為大家推薦一篇電力技術論文,供大家參考。


電力技術專業碩士畢業論文篇一



第 1 章 引 言


為了提高電能質量,各種無源和有源濾波技術被用來消除諧波的對電力系統等的影響。作為一種主動型的動態諧波抑制的電力電子裝置,有源電力濾波器能夠對頻率、幅值同時都變化的諧波進行抑制。有源電力濾波器作為一種很有發展前景諧波抑制和無功補償的裝置,逐漸成為研究的一大熱點,受到人們越來越多的關注。


1.1 電力系統的諧波問題


1.1.1 諧波的基本概念
“諧波”一詞起源于聲學,聲學中的諧波表示的是一根弦或一個空氣柱以基波頻率的整數倍頻率振動。其實早在 18 世紀和 19 世紀,有關諧波的數學分析就已經有人開始研究。在 1822 年,法國著名的數學家 B.J.Fourier 提出:“任意一個函數都可分解成無窮多個頻率不同正弦函數的和”,這種諧波分析方法仍然一直被沿用到今天。在上世紀 40 年代,J.C.Read 發表的關于變流器諧波的論文,是早期與諧波研究相關的經典論文。進入上世紀 50、60 年代后,隨著直流輸電技術的發展,人們進一步深入研究變流器所引起諧波。
從上世紀 70 年代以來,隨著電力電子半導體技術的發展和進步,電力電子裝置在電力系統中大規模的應用,使得諧波問題日益突出。世界各國和相關組織對諧波問題十分關注,它們對諧波給出定義。國際電工委員會(IEC:International Electrotechnical Commission)標準(IEC555-2 1982)、電氣和電子工程師協會(IEEE:Institute of Electrical and Electronics Engineers)標準(IEEE 標準 519~1981)都對諧波給出定義,盡管兩個標準的對諧波定義表述不同,但表達的意思是相同的,總結二者,可將諧波定義為:諧波是一個周期電氣量的正弦波分量,其頻率為基波頻率的整數倍。正弦電壓作用于無源線性負載(如電阻、電容等)時,負載電流仍為正弦波,只是相位可能發生變化;正弦電壓作用于非線性負荷時,負載電流就有可能變為非正弦波。對于一個周期為T 的非正弦信號 u (ω  t),在滿足 Dirichlet 條件下,可分解為如下 Fourier 級數形式:


1.1.2 諧波的產生
電力系統中各種非線性元件的應用是引起電網中諧波的主要原因,按照非線性元件類型,可將電網中的諧波源分為兩大類:
(1)含有半導體非線性元件電力電子裝置的諧波源電力電子裝置中普遍采用非線性元件如二極管、晶閘管等,在整流設備、變頻調速裝置、電力機車、電池充電器等工作過程中,使得負載電流波形畸變,產生大量諧波。
(2)含有電弧和鐵磁非線性設備的諧波源這一類非線性設備主要有旋轉電機、電弧爐、交流電焊機、變壓器及熒光照明等。
旋轉電機中的諧波是由磁極和繞組的不平衡、鐵飽和等原因引起的,這些原因使得磁極磁場并不一定完全按照規律分布,因此其感應的電勢也不會是理想的正弦波,其中必定包含一定量的諧波;電弧爐、電焊機中的諧波主要是由電流波形在不同工作狀況下不規律變化引起的;變壓器的諧波主要是由勵磁回路中存在的非線性磁化曲線所引起的;發光的放電照明,特別是熒光照明主要是由伏安特性具有高度非線性所引起的。


第 2 章 有源電力濾波器的概述


本章對有源電力濾波器進行簡單的概述,介紹有源電力濾波器的分類及優缺點,然后介紹串聯型有源電力濾波器、并聯型有源電力濾波器的原理、特點及使用場合,最后在上述介紹的基礎上選出適合本課題的有源電力濾波器的類型、拓撲結構等。


2.1 有源電力濾波器的分類
從不同的分類標準出發,有源電力濾波器主要可分為三種形式,一般常用的分類方式有:按接入電網的方式、按被補償系統的類型、按直流側儲能的形式。


2.1.1 按接入電網的方式
按接入電網的方式分,可將 APF 可以分為串聯型、并聯型和串并聯混合型三大類。這三大類型 APF 的具體劃分如圖 2-1 所示。
串聯型 APF 可等效為一個受控電壓源,一般是經耦合變壓器串聯接入到電網中,通過這種接入方式可以消除電壓型諧波以及電網側電壓諧波和電壓波動。串聯型 APF 在直流系統中應用時,容易在電網側直流磁飽和問題。因此,通常情況下,串聯型 APF 一般在交流系統中采用。串聯型有源電力濾波器的拓撲結構如圖2-2 所示。
并聯型 APF 可等效為一個受控電流源,是通過輸出濾波器并聯接入到電網,通過這種接入方式向電網中注入一個補償電流,該電流與檢測出的諧波電流大小相等、方向相反,進而到達抑制諧波的目的。并聯型 APF 通常適用于電流源型感性負載的諧波補償,目前這種類型的有源電力濾波器在技術上已相當成熟,因此大部分在工業中投入應用的 APF 多采用這種方案。并聯型有源電力濾波器的拓撲結構如圖 2-3 所示。


第3章有源電力濾波器的關鍵技術........................... 26-41 
    3.1電力濾波器的數學模型........................... 26-27 
    3.2 諧波電流檢測方法 ...........................27-36 
    3.3 補償電流控制方法........................... 36-38 
        3.3.1 三角載波控制法........................... 36-37 
        3.3.2 滯環比較控制法........................... 37-38 
    3.4 直流側電壓控制方法 ...........................38-40 
        3.4.1 傳統 PI 調節法 ...........................38-39 
        3.4.2 模糊 PI 調節法 ...........................39-40 
    3.5 本章小結........................... 40-41 
第4章有源電力濾波器的設計 ...........................41-63 
    4.1 主電路部分的設計........................... 41-52 
    4.2 控制及檢測部分的設計........................... 52-59 
    4.3 直流側電壓模糊 PI 控制的設計........................... 59-62 
    4.4 本章小結........................... 62-63 
第5章有源電力濾波器的仿真研究及分析 ...........................63-70 
    5.1有源電力濾波器的仿真建模........................... 63-64 
    5.2 仿真結果分析........................... 64-69 
5.3 本章小結........................... 69-70


結論


有源電力濾波器作為目前最為先進的諧波抑制和無功補償的裝置,日益成為電氣工程領域研究的熱點之一。本文在研制一臺 10kVA 有源電力濾波器樣機的過程中,主要工作做了如下:
(1)對電力系統中諧波的基本概念、產生、危害、標準等問題進行介紹,對有源電力濾波器的研究現狀及發展趨勢進行簡要的介紹,對有源電力濾波器幾種常用的分類方法,并對串聯型有源電力濾波器的原理、并聯型有源電力濾波器的原理進行分析,確定采用三相并聯型有源電力濾波器,直流側儲能元件為電容的方案。
(2)對三相并聯型有源電力濾波器建模,分析有源電力濾波器的三個關鍵技術,其中在諧波電流檢測方面采用基于瞬時無功功率理論的p qi   i檢測法,在補償電流控制方面采用滯環比較控制法,在直流側電壓控制方面設計了一種基于傳統PI 調節的模糊 PI 調節法,并對上述兩種方法、設計進行詳細的介紹。
(3)對一臺 10kVA 的有源電力濾波器樣機進行設計,對主電路部分的硬件設計,包括變流器部分的設計、直流側部分的設計、輸入輸出部分的設計;對控制及檢測部分的設計,包括控制芯片及模數轉化器的設計、顯示部分設計、同步信號及鎖相倍頻信號發生部分的設計、電壓電流檢測部分的設計;對直流側電壓模糊 PI 控制的設計,給出設計的步驟、設計流程圖。
(4)對這臺 10kVA 的有源電力濾波器按照設計和計算出的參數利用仿真軟件MATLAB 進行建模,檢測法和滯環比較控制法進行驗證,仿真結果表明系統電流諧波總畸變率在投入有源電力濾波器大大降低,在有源電力濾波器投入運行后,系統電
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