用于电力系统谐波抑制的无源谐波滤波器研究（Simulink仿真实现）

科研_研学社

于 2024-10-27 12:11:55 发布

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文章标签： python 前端人工智能

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目录

⛳️赠与读者

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Simulink仿真实现

⛳️赠与读者

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或许，雨过云收，神驰的天地更清朗.......🔎🔎🔎

💥1 概述

用于电力系统谐波抑制的无源谐波滤波器研究

由于电力调节中使用的电力电子设备，电力系统的质量正在日益下降。因此，通过此Simulink模型设计并实现了无源并联滤波器。

首先首先断开谐波滤波器并运行模拟
检查检查显示和波形中无滤波器的电压和电流中的总谐波失真
之后，将谐波滤波器连接到相应的三相系统并运行模拟
然后然后检查显示和波形中的THD
模拟包含两个子系统
a. 三相二极管整流器
b. 谐波滤波器

用于电力系统谐波抑制的无源谐波滤波器研究

背景与目的

随着电力系统中电力电子设备的广泛应用，如变频器、整流器等，电力系统的电能质量受到了严重影响，主要表现为谐波污染的增加。谐波不仅会增加电力设备的损耗，还可能引发谐振，影响电网的稳定运行。因此，研究并设计有效的谐波抑制措施显得尤为重要。本文通过Simulink模型设计并实现了无源并联谐波滤波器，旨在降低电力系统中的谐波含量，提升电能质量。

模型设计

本模型包含两个主要子系统：

三相二极管整流器子系统：该子系统模拟了电力系统中常见的非线性负载——三相二极管整流器。它通过将交流电转换为直流电，引入了大量的谐波成分到电网中。
谐波滤波器子系统：该子系统由无源并联滤波器构成，用于滤除整流器产生的谐波。滤波器设计基于谐波频谱分析，选择适当的滤波元件（如电感器、电容器）及其参数，以形成对特定谐波频率的低阻抗路径，从而有效衰减这些谐波。

实验步骤

断开谐波滤波器并运行模拟：首先，将谐波滤波器从三相系统中断开，单独运行三相二极管整流器子系统。通过Simulink的显示和波形分析工具，观察并记录此时电压和电流中的总谐波失真（THD）值。
检查无滤波器的谐波情况：分析记录的数据，评估整流器产生的谐波对电力系统的影响。注意谐波的主要频率和幅值，为后续滤波器设计提供依据。
连接谐波滤波器并运行模拟：将设计好的谐波滤波器连接到三相系统中，重新运行模拟。确保滤波器正确接入，且各参数设置无误。
检查滤波后的THD：再次使用Simulink的显示和波形分析工具，观察并记录加入滤波器后电压和电流中的THD值。比较滤波前后的THD变化，评估滤波器的性能。

结果分析

通过对比滤波前后的THD值，可以直观地评估无源并联谐波滤波器对电力系统中谐波抑制的效果。如果THD值显著降低，则说明滤波器设计合理，能够有效地改善电能质量。

结论

本文通过Simulink模型设计并实现了无源并联谐波滤波器，针对电力系统中由三相二极管整流器产生的谐波进行了有效的抑制。实验结果表明，该滤波器能够显著降低电压和电流中的THD值，提升电力系统的电能质量。未来工作可以进一步优化滤波器设计，提高滤波效果，并探索其在不同电力系统中的应用潜力。