电力系统谐波抑制技术研究-开题报告-文献综述-参考文献

国内外研究现状

正是由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置的日益广泛应用，谐波污染的日趋严重，谐波问题已在世界范围内得到了广泛的关注。1982年，国际电工委员会第一次制定了通用电器设备产生谐波的限制标准—— IEC-55，并且在以后的执行过程中不断地进行了修订和完善，是一部最早的最具权威的谐波限制标准，在欧美等发达国家已被强制执行MI。1993年，美国电气和电子工程师学会在以上标准的基础上进行了修改和补充，制定了IEEE-519谐波限制标准 。另外，国电网会议、国际供电会议等国际性学术组织，也相继成立了专门的电力系统谐波工作组，并已制定出了限制电力系统谐波的相关标准 1。国际国内召开了多次有关谐波问题的学术会议，探讨和交流谐波治理的方法和经验。我国也将谐波的管理、监测和治理等摆到了十分重要的位置，也先后于1984年和1993年分别制定了限制电力谐波的规定和国家标准 。吴竞昌等人1988年出版的《电力系统谐波》，夏道止等人1994年出版的《高压直流输电系统的谐波分析及滤波》，王兆安等人1998年出版的《谐波抑制和无功功率补偿》是我国近年来在谐波治理方面发表的具有较大影响的著作。

新的谐波检测方法层出不穷，如Akagi H等学者提出的基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法，该方法具有较好的实时性，而且既能治理谐波又能补偿无功功率；针对现有的各种谐波电流检测方法都存在延时问题，近年来提出了一些新型谐波电流预测方法，如基于加权一阶局域理论的谐波电流预测方法，该方法在t时刻预测出t+2时刻的谐波电流与其理想值的偏差值，通过选择f+1时刻的控制策略，利用加权最小二乘法使得在t+2时刻该偏差值为最小，从而实现了2步预测的无差拍控制。将中心点的空间距离作为一个拟合参数引入预测过程，提高了预测精度和消噪能力，它具有原理简单和实时性好等特点。这些成果的取得无疑促进了有源电力滤波技术的发展，特别是进入80年代以后，由于新型电力半导体开关器件的出现，PWM控制技术的发展，以及新型谐波电流检测方法的提出，有源电力滤波技术(Active Power Filter简称APF)得以迅速发展。国外有源电力滤波器的研究以日本为代表，1982年第一台实用的有源电力滤波器装置投入实际运行，现已步入实用化阶段。尽管如此，由于APF初期投入大，补偿容量难以做大等原因，使得APF未能普及应用。因此， 目前在理论和应用两方面都存在许多问题，需要进一步研究和解决。谐波和无功功率是与电网相关的两个严重的问题。 他们是由非线性负载所产生的，包括饱和变压器，电弧炉，半导体开关。 

为了防止谐波和无功电流的流入和提高传输系统的操作能力，提出了一种柔性交流输电系统（FACTS）。 静止无功补偿（SVC）是一个FACTS的重要组成部分。 它通常安装在电力传输系统，并以各种方式为提高系统性能[11] - [15]。 通过迅速控制其无功功率输出，SVC调节系统电压，提高暂态稳定，正确的功率因数，减少临时过电压，和阻尼次同步共振。 通常，一个SVC由晶闸管控制电抗器（TCR）和固定电容器（FCS）组成。 

使用有源电力滤波器（APF）来抑制谐波已成为20世纪70年代以来的关注问题[16]，[17]。有源电力滤波器看起来是一个可行的解决方案用来消除谐波电流和谐波电压。 然而，它是很难被用于高压电网。 在这些应用中，降压变压器和多层次变换器，以及级联的转换器，将用于匹配电网的额定电压，从而增加了APF的成本[18] - [20]。 谐波问题的另一个解决方案是采用一种混合有源滤波器（HAPF）[21] - [25] HAPF APF和PPF组合。 一些研究者提出了PPFS的组合系统用小型的APFS。 例如，在参考文献[22]，一架C-型过滤器连接APFS。 其中的组合系统配置通常用来补偿固定容量的无功功率，消除谐波。 然而，对于高容量的无功功率动态调整，这还是很困难的。

近10多年来，对电力谐波问题的研究已经大大超过了电力系统自身的研究范围，渗透到电工理论、非线性系统理论、数字信号处理、电力电子等学科领域，对电力谐波的研究已取得了前所未有的进展，并有了许多重要发展。谐波问题逐渐被认识和了解，对其产生的原因，计算方法的分析，危害与影响的机理，测量与评估标准的制定，以及研究综合治理措施等方面的探索也在不断深入。但由于谐波问题复杂，涉及领域宽，目前仍有大量问题需要解决。谐波研究工作概括起来可以划分为4个方面:

（1)谐波功率理论研究；

（2)谐波及其危害和影响的分析，制定限制谐波的标准；

(3)谐波有关的测量问题；

(4)谐波的补偿和抑制。

二、^范文提纲

第一章  绪论

1.1电能质量

1.2谐波概述

1.3 谐波产生的原因和危害

1.3.1谐波产生的原因

1.3.2 谐波的危害

1.4 国内外研究现状

1.5 研究的目的和意义

第二章 主动型谐波抑制方法

2.1 多相整流技术

2.2 脉宽调制法（PWM技术）

2.3 多电平变流技术

2.4 波形叠加法

第三章 被动型谐波抑制方法

3.1 无源电力滤波器（PPF）

3.1.1单调谐滤波器

3.1.2 双调谐滤波器

3.1.3 高通滤波器

3.2 有源电力滤波器（APF）

3.2.1有源电力滤波器的发展和现状

3.2.2 APF的基本工作原理

3.2.3 APF的拓扑结构（分类）

3.2.4 APF的控制

（1）瞬时无功功率理论

（2）基于Ip—iq算法的谐波电流实时检测方法

3.3 PPF和APF的优缺点

3.4并联混合型有源滤波器的方案设计

第四章  总结与展望

4.1总结

4.2展望

三、参考文献

[1] 苏文成. 无功补偿与电力电子技术. 北京: 机械工业出版社, 1989.

[2] 林海雪, 孙树勤. 电力网中的谐波. 北京: 中国电力出版社, 1998.

[3] 姜齐荣.有源电力滤波器-结构、原理、控制[M].科学出版社，2005.10

[4] 吴竞昌. 供电系统谐波[M]. 北京：中国电力出版社, 1998

[5] 杨桦, 任震. 基于谐波变换检测谐波的新方法. 电力系统自动化. 1997

[6] 王兆安.谐波抑制和无功功率补偿[M].机械工业出版社，2005.10

[7] Akagi H,Kanazawa Y,Nabse A Instantaneous reavtive power compensators comprising switing decices without energy storage components.IEEE Tans Ind Appl,1984.20(3):625-630

[8] 李民，王兆安.基于瞬时无功功率理论的高次谐波和无功功率检测[J].电力电子技术.1992（2）：14-17

[9] 吴竞昌, 等. 电力系统谐波. 北京: 水利电力出版社, 1988

[10] 罗安  ， 《电网谐波治理和无功补偿技术及装备》，中国电力出版社，2006

[11] B．M．Bird J．F．Marsh ER，Mclellan Harmonics reduction in multioplex converters by triple—frenquecy current injection PROC．IEEE，Vol 1 160，No 10 1969．10

[12] 　王兆安, 等. 电力电子装置谐波和无功问题及对策. 见:第四次交流电机调速传动会议^范文集, 1995. 48～55