1. 研究目的与意义
随着科学技术的发展,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。
谐波给电力系统带来的危害十分严重。
谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。
2. 课题关键问题和重难点
理想的电力系统向用户提供的是一个纯50Hz的正弦波形电压或电流,但由于电力系统中发电机、变压器、线路等电力设备参数的不理想线性或非对称性、调控手段的不完善、负荷性质的差异以及运行操作中各种故障等多方面的原因,使这种理想状态无法存在。
电力系统中谐波含有量的大小,主要取决于电力用户的负荷性质,基本上与供电网参数无关。
解决谐波和无功功率问题的主要思路有两种:一是在电网侧对已经产生的谐波和无功功率进行补偿二是对产生谐波的电力电子装置的拓扑结构和控制策略加以改造使其理论上不产生谐波且具备高功率因数。
3. 国内外研究现状(文献综述)
20 世纪初,当德国研究者由静止变流器引起了电压、电流波形畸变提出了电力系统谐波的概念,同时,交流电以清洁方便且易传输控制的能源形式越来越广泛地应用。
而伴随着电力电子技术的发展,以电力电子装置为主的各种非线性负载的使用日趋增多,他们广泛地应用在电力系统中,使得电力系统环境污染日益严重,因此,电力电子装置是造成电力系统谐波的主要原因,即为主要的谐波源。
谐波电流和无功电流注入到电力系统这个大环境中,就引出了更多的电能质量问题,如电网电压和频率的偏差、电压波动及闪变、三相电压不平衡等,使得电能质量下降,影响了整个电力系统环境稳定及系统外的平衡。
4. 研究方案
1.研究目的:传统的末端配电系统使用了无源滤波器和并联电容器组来滤除谐波和补偿无功,但是这些无源补偿装置效果并不理想,而且容易带来新的问题,比如谐振、滤除次数有限等。
为了克服无源补偿装置的缺点,有源电力滤波器(APF)开始得到广泛的研究与关注,它以电力电子变换器为基本电路结构,能够快速补偿谐波和无功,具有较大的灵活性。
为电能质量的治理提供的新的选择和方向。
5. 工作计划
第一学期第19周:接受任务书,领会课题含义,查找相关资料,并理解有关内容;翻译相关英文资料;第二学期第1~2周:提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第3周:了解低压电网中的谐波源,总结谐波带来的危害;对低压电网中的谐波治理方案进行对比,如无源滤波器、有源滤波器等;第4~5周:研究无源滤波器、有源滤波器的工作原理,熟悉仿真软件;接受中期检查;第6周:应用电路仿真软件,搭建典型非线性电路,如6脉动整流电路,分析其谐波特点;第7~8周:搭建治理电路模型,对6脉动整流电路的谐波进行治理,总结其治理效果;第9周:撰写毕业论文初稿;第10周:提交毕业设计终稿,查重,准备答辩。
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。