《基于MATLAB換流站直流濾波器設(shè)計(jì)與仿真》11000字（論文）

D.加三調(diào)諧濾波器圖4-11（a）加三調(diào)諧濾波器FFT分析（60Hz）圖4-11（b）加三調(diào)諧濾波器FFT分析（50Hz）通過整理比較，在該HVDC系統(tǒng)中各種方式下的諧波畸變率如表4-5所示。表SEQ表\*ARABIC4-5不同類型濾波器的諧波畸變率不加濾波器12次24次36次60Hz側(cè)23.723%351.737%6.429%50Hz側(cè)175.100%22.730%4.665%加單調(diào)諧濾波器12次24次36次60Hz側(cè)5.606%8.709%4.089%50Hz側(cè)17.771%6.606%5.392%加雙調(diào)諧濾波器12次24次36次60Hz側(cè)0.184%0.907%0.213%50Hz側(cè)5.201%2.632%1.864%加三調(diào)諧濾波器12次24次36次60Hz側(cè)5.606%8.709%4.089%50Hz側(cè)6.664%18.441%15.192%從上表歸納的數(shù)據(jù)來看，對(duì)比于不加直流濾波器的諧波含量，加裝單調(diào)諧、雙調(diào)諧、三調(diào)諧濾波器模型均可使相應(yīng)特征諧波含量下降，有效驗(yàn)證了三種濾波器模型的濾波效果。其中，加裝雙調(diào)諧濾波器后其相應(yīng)次數(shù)的諧波畸變率下降最為明顯，說明在本課題設(shè)計(jì)的三種濾波結(jié)構(gòu)中，雙調(diào)諧濾波器模型具有更好的濾波性能。4.6經(jīng)濟(jì)性的比較分析在單調(diào)諧濾波器模型中，由于每一組單調(diào)諧濾波器都僅過濾一次特征諧波，在實(shí)際需要過濾多次諧波時(shí)，相應(yīng)的濾波器模型體積增大，投資和維修成本也會(huì)增加。在雙調(diào)諧濾波器模型中，對(duì)比單調(diào)諧濾波器，它可以同時(shí)過濾兩次特征諧波，所以實(shí)際投入運(yùn)行時(shí)，其占地面積有所減少，相應(yīng)的投資和維修成本也會(huì)降低。在三調(diào)諧濾波器模型中，對(duì)比單調(diào)諧和雙調(diào)諧濾波器，它極大地減少了回路數(shù)量和元器件配置，而且與等同效果的雙調(diào)諧濾波器比較，三調(diào)諧的元器件所需要承擔(dān)的電壓更低，相應(yīng)的絕緣要求也會(huì)大大降低，投資和運(yùn)維成本也會(huì)大幅降低。綜上所述，在三種設(shè)計(jì)的濾波器結(jié)構(gòu)中，從濾波器的基本結(jié)構(gòu)和特性來看，三調(diào)諧濾波器的經(jīng)濟(jì)性能更勝一籌，其投資成本、運(yùn)維成本均低于其他兩者，具有巨大的發(fā)展?jié)摿皬V闊的發(fā)展前景。第五章總結(jié)與展望5.1總結(jié)相比于交流輸電，直流輸電擁有距離遠(yuǎn)、容量大、更經(jīng)濟(jì)等不可替代的優(yōu)勢(shì)。上世紀(jì)八十年代，葛洲壩水利工程作為我國首個(gè)超高壓輸電工程動(dòng)工建設(shè)，我國的直流技術(shù)由此開始萌芽。四十年來，我國的直流技術(shù)日新月異，一代代專家學(xué)者沿著中國直流輸電技術(shù)的“腳印”，接續(xù)奮斗，再攀高峰。但是其存在的技術(shù)難題——諧波問題不容小覷，諧波污染的存在使得輸電可靠性降低，嚴(yán)重時(shí)甚至危害系統(tǒng)和設(shè)備的安全。本課題通過設(shè)計(jì)研究三種直流濾波器的模型，并利用MATLAB進(jìn)行仿真，經(jīng)過綜合比較分析，選出較優(yōu)的濾波器方案。通過研究分析，本文得出以下結(jié)論：從電壓仿真波形看，加裝單調(diào)諧、雙調(diào)諧、三調(diào)諧濾波器模型均對(duì)諧波有較為明顯的抑制效果，其中：從故障恢復(fù)時(shí)間的角度看，雙調(diào)諧濾波器恢復(fù)時(shí)間更短，表明雙調(diào)諧濾波器的性能更為優(yōu)越；從諧波畸變率的角度看，加雙調(diào)諧濾波器后諧波含量更少，對(duì)特征諧波有明顯抑制；從經(jīng)濟(jì)性的角度看，三調(diào)諧濾波器造價(jià)更低，維修成本更低，所以最為經(jīng)濟(jì)。5.2展望本課題的研究一定程度上仍有疏漏，如需投入實(shí)際工程的應(yīng)用，還有大量的工作有待完善：由于本課題僅考慮HVDC輸電系統(tǒng)中存在的特征諧波，所設(shè)計(jì)的濾波器模型只針對(duì)特征諧波進(jìn)行濾除，但是實(shí)際系統(tǒng)中仍存在大量的非特征諧波，為此，濾波器模型有待進(jìn)一步完善改進(jìn)。由于本課題主要驗(yàn)證濾波器的濾波效果，只在單極大地回路運(yùn)行方式下進(jìn)行仿真分析，但是實(shí)際系統(tǒng)還有其他不同的運(yùn)行方式，為此，仿真實(shí)驗(yàn)還應(yīng)進(jìn)一步研究分析。由于本課題只從諧波畸變率考察三種模型的濾波性能，不夠全面嚴(yán)謹(jǐn)，為此，還應(yīng)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行等效干擾電流的計(jì)算。由于本課題的經(jīng)濟(jì)性比較分析較為粗略，欲得到更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕?jīng)濟(jì)性研究需要全方面的細(xì)致化考量，為此，關(guān)于更優(yōu)的濾波器模型及參數(shù)有待進(jìn)一步研究改進(jìn)。參考文獻(xiàn)段志芳.高壓直流輸電系統(tǒng)濾波器與運(yùn)行方式的仿真研究[D].太原理工大學(xué),2011.韓民曉,文俊等.高壓直流輸電原理與運(yùn)行[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005.張崇巍,張興.PWM整流器及其控制[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2003.趙畹君.高壓直流輸電工程技術(shù)[M].中國電力出版社,2004.王兆安,楊君,劉進(jìn)軍等.諧波抑制和無功功率補(bǔ)償[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2005.吳競(jìng)昌,孫樹勤,宋文南等.電力系統(tǒng)諧波[M].水利水利出版社.1988:10-13.夏道止，沈贊塤.高壓直流輸電系統(tǒng)的諧波分析及濾波[M].北京:水利電力出版,1994,100-102.宋蕾,文俊,閆金春,等.高壓直流輸電系統(tǒng)直流濾波器的設(shè)計(jì)[J].高電壓技術(shù),2008,34(4)：647-651.徐亮亮.高壓