动热稳定实验系统的谐波分析与抑制方法研究

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：：编号工学硕士学位论文动热稳定实验系统的谐波分析与抑制方法研究硕士研究生：于留洋指导教师：张敬南副教授学科、专业：电气工程论文主审人：丛望教授哈尔滨工程大学２０１８年３月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文动热稳定实验系统的谐波分析与抑制方法研究硕士研究生：于留洋指导教师：张敬南副教授学位级别：工学硕士学科、专业：电气工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2017年12月论文答辩日期：2018年03月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertatio

2、nfortheDegreeofM.EngTheResearchonHarmonicAnalysisandSuppressionMethedofDynamicandThermalStabilityExperimentSystemCandidate:YuLiuyangSupervisor:A/Prof.ZhangJingnanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:PowerElectronicsandPowerDrivesDateofSubmission:December,2017DateofOralEx

3、amination:March,2018University:HarbinEngineeringUniversity动热稳定实验系统的谐波分析与抑制方法研究摘要直流开关电器的动热稳定性实验系统是测试直流开关电器在短路时能否耐受由短路电流产生的电应力和热效应的影响而不会损坏，对直流开关电器的研究、定型有着重要的意义。而动热稳定性实验系统在运行工作中会引起大量的谐波，这些谐波不但会对电网造成谐波污染对同一电网下的日用负载的正常使用造成消极影响，甚至会影响系统的正常运行导致实验设备的损坏。因此，对动热稳定性实验系统正常运行时产生的谐波进行抑制是十分必要的。本文以直流开关电器的

4、动热稳定性实验系统作为课题背景进行了如下工作：分析动热稳定性实验系统中各组成部分的数学模型，搭建动热稳定性实验系统模型，并在正常工况下对系统进行仿真分析，验证系统模型的正确性。对目前比较成熟的几种谐波分析算法进行介绍，并且应用于本实验系统，通过仿真分析了他们优劣性。随后采用了近年来兴起的基于双树复小波谐波分析方法，对其在本课题背景下进行仿真，验证了其能够改善之前算法的性能。在谐波检测中，采用了基于瞬时无功功率的复合检测法和基于提升小波变换检测方法，并针对本实验系统模型进行原理与仿真结果对比。最终选定系统简单，准确度度较高的提升小波变换检测算法作为动热稳定性实验系统谐波抑

5、制的检测算法。在谐波补偿中，首先设定了APF的参数和拓扑结构。然后对APF的直流电容进行稳压控制和补偿电压的跟踪控制。在有源电力滤波器的控制方式上分别对三角波比较控制和瞬时值滞环控制进行了仿真对比，最终选用瞬时值滞环控制应用到本课题背景下的动热稳定性实验系统。关键词：直流开关电器；谐波分析；小波变换；谐波抑制；有源电力滤波器动热稳定实验系统的谐波分析与抑制方法研究ABSTRACTThedynamicthermalstabilitytestsystemofDCswitchequipmentistotestwhethertheDCswitchdevicecanwithsta

6、ndtheinfluenceofelectricstressandthermaleffectcausedbyshortcircuitcurrentwithoutdamagingtheshortcircuitcurrent,soitisofgreatsignificancetotheresearchandsettingofDCswitchdevice.Theexperimentalsystemofdynamicthermalstabilitytestsystemwillproducealargeamountofharmonicsintheoperation.Theseha

7、rmonicsnotonlycauseharmonicpollutiontothepowergrid,butalsoaffectthenormaloperationofthedailyloadofthesystemunderthesamegrid,andevenaffectthenormaloperationofthesystem,resultingindamagetothetestequipment.Therefore,itisnecessarytosuppresstheharmonicsgeneratedduringthenormal