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《基于Matlab的電力系統(tǒng)諧波評估研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com第34卷第22期繼電器Vo1．34No．22142006年11月16日RELAYNOV．16，2006基于Matlab的電力系統(tǒng)諧波評估研究吳杰，劉健，盧志剛’，宋國堂，姜順強(1，燕山大學電氣工程學院，河北秦皇島066004；2．秦皇島港務(wù)局電力公司，河北秦皇島066004)摘要：電力系統(tǒng)中。各種非線性設(shè)備向電網(wǎng)注入諧波電流，引起電網(wǎng)電壓畸變，電能質(zhì)量下降。因此，電力設(shè)備在接入電網(wǎng)之前．必須對其注入電網(wǎng)公共連接點的諧波電流進行評估，以便采取抑制措施_J常規(guī)的諧波潮流計算的方法存在建立系統(tǒng)模型困難、計算繁瑣
2、等缺點。因此，采用Matlah的Powerlib工具對一座110kV變電站建模分析，對注入系統(tǒng)的各次諧波含量進行了評估。結(jié)果表明，利用Matlab進行諧波評估具有建立模型簡便，計算速度快的優(yōu)點。關(guān)鍵詞：諧波評估；諧波潮流計算；Matlab中圖分類號：1'M714文獻標識碼：A文章編號：1003-4897(2006)220014-03進行諧波分析，得到了注入系統(tǒng)的各次諧波含量。0引言以此來說明利用Matlab進行供電系統(tǒng)諧波評估的在電力系統(tǒng)中，隨著非線性、沖擊性負荷的大量方法。增加，公用電網(wǎng)中的諧波污染t71益嚴重，威脅電網(wǎng)和1諧波評估常規(guī)方法各種用電設(shè)備
3、的安全經(jīng)濟運行。因此，電力設(shè)備在接入電網(wǎng)之前必須對其注入電網(wǎng)公共連接點的諧波電力系統(tǒng)的諧波評估對于簡單的網(wǎng)絡(luò)可用簡易電流進行評估，評估的標準是國家標準GB／T計算的方法；對復(fù)雜系統(tǒng)和多個諧波源可用諧波潮14595—93《電能質(zhì)量一公用電網(wǎng)諧波標準》。流計算的方法¨。應(yīng)用諧波潮流計算求解時，應(yīng)先某港將要新建一座110kV變電站。該變電站確定諧波網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學模型。它是由網(wǎng)絡(luò)巾各元件的負荷主要有翻車機、高塔吊、堆料機等這砦設(shè)備的諧波參數(shù)組成的，通常用描述諧波網(wǎng)絡(luò)的連接情況電源為大功率交．直．交變頻裝置，運行時會有一定和支路導(dǎo)納的諧波節(jié)點導(dǎo)納矩陣表示。電力系統(tǒng)中量
4、的諧波注入電網(wǎng)。所以必須對該變電站注入系統(tǒng)的諧波源主要是一些電力電子設(shè)備和部分變壓器的的諧波進行評估，以便及時發(fā)現(xiàn)問題并確定比較合勵磁支路?？梢詫⑦@些諧波源看作內(nèi)阻抗無窮大的理的供電方式或采取治理措施。變電站供電系統(tǒng)如恒電流源。計算足由各諧波源節(jié)點注入諧波電流通圖1所示過該諧波網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)方程求解各節(jié)點的諧波電壓。各節(jié)點的諧波電流由該點的諧波電壓和諧波源特性決定?？梢岳糜嬎銠C編制潮流計算程序來分析復(fù)雜系統(tǒng)中的諧波狀況。為了獲得諧波節(jié)點導(dǎo)納矩陣，就需要知道各元件的諧波數(shù)學模型和參數(shù)，以及它們的連接情況。在不對稱情況下各次諧波具有同的相序特性，零序網(wǎng)絡(luò)還會因變
5、壓器繞組的不同接線方式和接地方式而形成與正、負序網(wǎng)絡(luò)接線。這樣使計算變得繁瑣。另外，諧波計算所需的數(shù)據(jù)如供電系統(tǒng)各元件的頻率特性和諧波參數(shù)、各諧波源的頻譜特性尤其是相頻特性等數(shù)據(jù)，往往很難獲得足夠的圖1變電站供電系統(tǒng)示意圖足夠精確的資料，嚴重影響了編程汁算的精度。Fig．1Schematicdiagramofsubstationsupplysystem本文利用Mat1ab軟件中Powerlib亡具箱中的2基于Matlab的電力系統(tǒng)諧波評估FFT(快速傅立葉變換)工具，對第四變電站建模后由于常規(guī)的諧波潮流訓(xùn)算方法存在建立系統(tǒng)諧維普資訊http://www.
6、cqvip.com吳杰．等基于Matlab的電力系統(tǒng)諧波評估研究15波模型比較復(fù)雜、有模型參數(shù)很難獲得等缺點，因表1部分變頻器工作特點Tab．1I'erformancechara(：teristi0f此本文采用了Matlab環(huán)境下運用Powerlib工具箱中sonlofrequency·converters的電力系統(tǒng)元件建立變電站仿真模型，進而進行諧波評估工作。該變電站主要負荷是變頻設(shè)備驅(qū)動的電動機。變頻設(shè)備通過整流變壓器接入該變電站下屬變電所的6kV母線，變頻設(shè)備通過整流，把交流變成直流，再通過逆變器變頻為各類電機供電。這類設(shè)備運行時，將產(chǎn)生一定幅值的
7、諧波電流注入電網(wǎng)側(cè)。變頻器的簡單統(tǒng)計如表1所示(由于實際中圖2中虛線框的模塊l代表6脈波整流一逆變的變頻器數(shù)量眾多，表中只列出了幾組有代表性系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)，模塊2代表12脈波整流-逆變的典型結(jié)構(gòu)。模塊3代表典型的工頻負荷。模塊1和的)。模塊2i=Ij’以封裝成子系統(tǒng)(如圖2中下部的subsys-因為主要研究注入系統(tǒng)的諧波電流值，并且諧teml和subsystem2)。多個以這3種典型模塊為代波源主要是變頻設(shè)備，所以根據(jù)實際情況對系統(tǒng)適表的子系統(tǒng)(subsystem)連接在變電站的6kV側(cè)組當簡化，將負荷歸類為三種：6脈波整流-逆變供電成整個負荷系統(tǒng)(受圖
8、的大小限制，圖2未給出仿的負荷、12脈波整流一逆變供電的負荷和直接的工真時連接的
