[發(fā)明專利]單調(diào)諧濾波器及其最佳品質(zhì)因數(shù)的計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110337191.7
• 申請(qǐng)日: 2011-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102386621A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張華軍;蔡煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/01
• 分類號(hào): H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 劉淑敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力行業(yè)中無(wú)功功率補(bǔ)償及諧波治理技術(shù)，尤其涉及一種單調(diào)諧濾波器及其最佳品質(zhì)因數(shù)的計(jì)算方法。?

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)中一階單調(diào)諧濾波器由于具有損耗小、單次諧波濾波效果好、短路電流小等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用廣泛，而濾波器品質(zhì)因數(shù)對(duì)單調(diào)諧濾波器濾波效果具有重要作用，目前設(shè)計(jì)者多依靠工程經(jīng)驗(yàn)選擇濾波器品質(zhì)因數(shù)，不能實(shí)現(xiàn)最佳的濾波效果和保證系統(tǒng)在極端情況下的穩(wěn)定運(yùn)行。?

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種單調(diào)諧濾波器及其最佳品質(zhì)因數(shù)的計(jì)算方法，利用推導(dǎo)濾波器阻抗和系統(tǒng)阻抗函數(shù)，獲得一種具有科學(xué)依據(jù)的單調(diào)諧濾波器最佳品質(zhì)因數(shù)計(jì)算方法。?

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：?

一種單調(diào)諧濾波器，其主要由電容C、電感L和電阻R依次串聯(lián)而成；所述電容C的另一端連接交流電壓線，所述電阻R的另一端接地。

一種單調(diào)諧濾波器最佳品質(zhì)因數(shù)的計(jì)算方法，該方法包括：?

A、計(jì)算系統(tǒng)最大等效頻偏?；

B、確定系統(tǒng)最大阻抗角?；

C、計(jì)算濾波器的最佳品質(zhì)因數(shù)??????????????????????????????????????????????????。

其中，步驟A所述最大等效頻偏?為：?

?；

其中：所述系統(tǒng)電流頻率引起的頻偏?，在3000MW以上裝機(jī)容量系統(tǒng)中為0.004，在3000MW以下裝機(jī)容量系統(tǒng)中為0.01；

電容器參數(shù)引起的頻偏?，?為電容器溫度系數(shù)；

電抗器參數(shù)引起的頻偏?，?為電抗器每檔電感量標(biāo)幺值；

測(cè)量誤差造成的頻偏?。

步驟B所述系統(tǒng)最大阻抗角?為：?

母線上接有中等負(fù)荷時(shí)，取系統(tǒng)最大阻抗角?；輕負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)最大阻抗角?。

步驟C所述最佳品質(zhì)因數(shù)q為：?

；

其中：?為最大阻抗角；為系統(tǒng)最大等效頻偏。

本發(fā)明所提供的單調(diào)諧濾波器及其最佳品質(zhì)因數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：?

本發(fā)明提出的上述單調(diào)諧濾波器最佳品質(zhì)因數(shù)計(jì)算方法，能夠根據(jù)系統(tǒng)最大阻抗角和最大等效頻偏計(jì)算獲得最佳的濾波器品質(zhì)因數(shù)，在系統(tǒng)最大阻抗角時(shí)保證濾波器端電壓在特征頻率處具有最小值，確保了濾波效果和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的單調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2為單調(diào)諧濾波器導(dǎo)納曲線圖；

圖3為電力系統(tǒng)與單調(diào)諧濾波器并聯(lián)導(dǎo)納曲線圖；?

圖4為單調(diào)諧濾波器特征導(dǎo)納隨品質(zhì)因數(shù)變化曲線圖；

圖5為實(shí)施例1中電力系統(tǒng)濾波前諧波柱狀圖；

圖6為實(shí)施例1中電力系統(tǒng)濾波后諧波柱狀圖；

圖7為實(shí)施例1中電力系統(tǒng)加載濾波后系統(tǒng)阻抗曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。?

圖1為本發(fā)明的單調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述單調(diào)諧濾波器主要由電容C、電感L和電阻R依次串聯(lián)而成。所述單調(diào)諧濾波器的最佳品質(zhì)因數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，主要包括如下步驟：?

步驟1：計(jì)算系統(tǒng)最大等效頻偏?。

按照電路原理，所述單調(diào)諧濾波器的阻抗表達(dá)式為：?

??????（1）

其中：?為基波頻率（?）；?為?次諧波頻率。

電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，電壓頻率?與額定頻率?之間總存在一定偏差，由于實(shí)際的頻率偏差導(dǎo)致濾波器諧振頻率發(fā)生偏移而影響濾波器的效果，這種情況稱之為濾波器失諧。?

另外，電容器和電感器在運(yùn)行過(guò)程中由于周圍環(huán)境溫度、自身發(fā)熱及絕緣老化、安裝過(guò)程中測(cè)量?jī)x器及人為因素造成的誤差等因素的影響，其也能夠?qū)е聻V波器失諧。?

為了統(tǒng)一分析濾波器失諧現(xiàn)象及應(yīng)對(duì)策略，令?表示系統(tǒng)電流頻率引起的頻偏，?表示電抗器參數(shù)引起的頻偏、?表示電容器參數(shù)引起的頻偏、?表示測(cè)量誤差造成的頻偏，則系統(tǒng)最大等效頻偏?可表示為：?

?????????????（2）

其中：所述系統(tǒng)電流頻率引起的頻偏?在3000MW以上裝機(jī)容量系統(tǒng)中為0.004，在3000MW以下裝機(jī)容量系統(tǒng)中為0.01；

電容器參數(shù)引起的頻偏?，?為電容器溫度系數(shù)；

電抗器參數(shù)引起的頻偏?，?為電抗器每檔電感量標(biāo)幺值；

測(cè)量誤差造成的頻偏?。

步驟2：確定系統(tǒng)最大阻抗角?。?