电动机无功补偿分析论文提纲

论文题目：电网动态无功补偿及谐波抑制

摘要：随着社会的发展,非线性负载在人们生产生活中的应用越来越广泛,这些非线性负载增加了无功功率的消耗。如电弧炉、电动机和各种家用电器设备在消耗无功功率的同时也会产生谐波,这使电网电流出现波形畸变的现象,影响电网的使用效率。因此,为了提高电能质量,减少无功功率和谐波对电网的危害,如何抑制谐波,实现动态无功补偿是当下众多研究者关注的重点。目前为止,有源电力滤波器（APF）是电网系统中使用最为广泛的电力电子装置,其具备性能可靠,使用灵活等显著的特点。为了维护电网安全与可靠性,本文以一种基于有源电力滤波器（APF）的动态无功补偿和谐波抑制系统为研究对象。对当下电网中存在的无功功率和谐波问题进行了详细的阐述,并列举了几种目前已有的应对此类问题的方法。说明了无功功率检测的基本方法以及无功补偿容量的确定方法,简单介绍了当前应用较多的几种无功补偿装置。对谐波检测的几种方法进行了详细的分析并对无功补偿与谐波抑制的原理进行了深入的研究。在此基础上,对基于有源电力滤波器（APF）的无功补偿原理和谐波抑制原理进行了阐述。由于传统的用于无功补偿和谐波抑制的元器件在性能上的种种限制,利用有源电力滤波器方便灵活的特性,可以实现对电网中电流的无功分量和谐波分量进行实时的监测和追踪补偿。通过并联LC滤波器的方式协助有源电力滤波器（APF）进行补偿,可以最大限度的减少无功功率和谐波对电网的危害。通过MATLAB/SIMULINK软件搭建了电网在非线性负载下的仿真电路,检测出非线性负载下的电流波形和频谱特性图。而后通过与经过有源电力滤波器补偿的电路电流波形及频谱特性进行对比。证明此种方法对于实时补偿电网中的无功功率,抑制电网中的谐波具备可行性。最后通过有源滤波器的工程实例仿真与分析,更进一步证实了这种方法的可行性,为改进系统的补偿性做出了贡献。

关键词：LC滤波器;有源电力滤波器;无功补偿;谐波检测

学科专业：仪器仪表工程

摘要

abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 有源滤波技术国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 无功补偿与谐波问题的历史发展及研究现状

1.3.1 无功补偿的历史发展及研究现状

1.3.2 谐波问题的历史发展及研究现状

1.4 谐波抑制的研究现状

1.5 本文主要研究内容

第2章 有源电力滤波器的原理与应用

2.1 有源滤波器的特点及其应用

2.2 并联有源电力滤波器的基本工作原理

2.3 本章小结

第3章 无功补偿的基本理论和方法

3.1 无功功率的定义及研究

3.1.1 无功功率的测定

3.1.2 无功功率的计算

3.2 无功补偿容量的确定

3.3 理想补偿器的概念

3.4 几种无功补偿装置

3.4.1 并联无功补偿

3.4.2 串联电容补偿

3.5 基于有源电力滤波器的动态无功补偿

3.5.1 无功补偿过程简介

3.5.2 三角波比较法仿真

3.6 更快速无功补偿技术的发展

3.6.1 当前电网无功补偿技术的不足

3.6.2 更快速无功补偿的发展方向

3.7 本章小结

第4章 谐波的检测及其抑制方法

4.1 谐波的产生

4.2 谐波的危害

4.2.1 增加了无功功率消耗和铜损

4.2.2 引起谐振过电压

4.3 谐波检测方法的研究

4.3.1 基于FFT的傅立叶分析法

4.3.2 小波变换谐波检测法

4.3.3 基于鉴相原理的谐波检测法

4.3.4 基于瞬时无功功率理论的谐波检测法

4.4 谐波的抑制与LC滤波器的研究

4.4.1 减小谐波源

4.4.2 阻止电容器组放大谐波

4.4.3 装设滤波器

4.4.4 LC滤波器的设计

4.5 有源电力滤波器谐波检测仿真

4.5.1 非线性负载模块及仿真分析

4.5.2 谐波检测模型及其仿真分析

4.6 有源滤波器的工程设计实例

4.6.1 基于最小容量安装法设计电容器仿真研究

4.6.2 补偿结果的分析

4.7 本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢