谐波分析开题报告

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1、题目：风力发电系统谐波抑制研究学院：竝专业：电气工程与口动化学生姓名:区学号：XXX文献综述：风力发电系统的原动力來门门然界的风，而风貝有间歇性、随机性等特点，这就导致风电系统的输岀电流不稳定，这一缺点限制了风电系统的推广使用。由于谐波的存在增加了系统屮元件的谐波损耗，降低了发电，输电的以及供电设备的效率。因此谐波的抑制是至关重要的。风力发电系统谐波的产生：'风电机组在运行期间产生的各种扰动的程度，主耍依赖于其装备的电能转换系统的形式'。然而，对于定速的风力发电机组來说，它的发电过程不需要使用电力电子

2、元件进行调节电流,电压的频率。在电力系统屮谐波产生的原因主要是由于非线性负载所引起的，比如电力电子开关，以及电容器组等等。因为当正弦电流，流这些器件负载时，与所加的电流不成线性关系，因此，导致谐波的产生。“双馈风力发电是当今风力发电的主流方式”。其主要特点是转了侧馈入电网的仅为电机的转差功率，其变流器的容量仅为系统容量的30%,大大降低了风电系统的成木。且其产生的谐波为6n+l的高次谐波。近年来，随着社会的发展，我国的风电产业发展越来迅速了，风电装机容量也越来越大了，人们迫切需要将风电接入电网，这就使

3、得越来越多的电了装置需要得到使用，风电谐波电流的影响越來越大。当这些谐波电流并入电网后，会引起电网屯压的畸变，不但降低了屯能的质量还会造成继电保护，自动装置误动作等等，严重甚至引起电力系统安全的运行。因此，对风电系统的谐波抑制的分析，具有重要意义。在谐波抑制方而，传统的抑制方法是使用LC滤波器，具冇结构相对简单、可靠性较高、运行费用较低、投资较少等优点，而且不仅可以滤波还口J以兼顾无功补偿的需求，因此至今仍是应用最多的方法。但其缺点是损耗大，参数易变，不能动态补偿等。对于谐波的处理现如今，主要有三种方

4、法：①进行无功补偿②提高功率因数③有源滤波1、无功补偿：风电场电气系统主要是由风力发电机组、箱式变电站、集电线路和主变压器组成。由于发电机组、箱式变电站、集电线路和主变压器都属于高感性设备，因此风电场无功需求是很大的，也就意味着可以通过无功补偿來进行谐波抑制。2、提高功率因数：交流电源输入有功功率P与其视在功率S之比，即PF=PAC/S=“・cos0V为输入电流的波形畸变因数COS0为基波电流的位移因数COS0越小，则设备的无功功率越大，设备利用率刀底，导线和变压器的损耗越大。卜越小则设备的输入电流谐

5、波分量越大，造成的电流波形畸变对电网造成污染使功率因数降低，严重时还可能烧坏电子设备。因此对谐波的抑制可以通过功率因数进行校正。3、有源滤波：有源电力滤波器是一种能够弥补无源滤波器不足的新型谐波抑制设备，是一•种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能对大小变化的谐波以及变化的无功进行补偿主要参考文献:［1］孙长江，陈明，周正等.用于风电场的谐波抑制和无功补偿装登研究［J］.人科技•科技天地,2011,(5):279-280.⑵邹园•风力发电系统谐波检测及抑制方法的研究［D］.华北电力大学(

6、保定),2012.DOI:10.7666/d.y2145102.⑶邹秋滦.关于变速恒频风力发电系统发电质量的研究［D］沈阳工业大学,2()()4.DOI:1().7666/d.y619471.［4］赵腾.风电机组谐波分析及控制［J］.风能,2011,(3):62-65.［5］付可欣，吕海玲.风电系统抑制谐波措施探究［J］科学与财富,2012,(6):23・24・⑹刘志仁黄学屯干-朝明等.基于双馈发电机的风力发电机组谐波分析［C］.//2007年电工理论与新技术学术年会论文集.2007:417-420.

7、研究方案：1、在MATLAB平台上利用M文件进行编程，完成了对风力发电系统中不同风速的建模仿真，搭建了风屯场仿真模型，并分析了双馈风力发电系统的谐波特点，以及谐波特性。2、利用Simulink里面的Simpowersystems库中的元件，研究了并联有源电力滤波器和无源滤波器的各种参数的选择，分析三种方法的利与弊，比较那种能达到了良好的谐波抑制效果。毕业设计（论文）进度安排：序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注1文献阅读，思考研究对象，大体进行认识12底到2月2写开题报告，明确研究方向3月10日

8、3学习MATLAB的使用和M语句编程3月至1」4月4设计出风电发电系统各模块4月5整合整个仿真模块调试与总结5月6撰写论文5刀底结束指导教师意见：指导教师签名:审核日期:年月日