对地铁车站有源滤波器投入前后进行过测量,低压系统的谐波电流畸变率为4%。主要存在3、5、7、9、13次谐波,高次谐波的含量较少,但中性线电流畸变率达到60%以上。APF投运前后部分电流谐波畸变率如图4.2和图4.3所示(总谐波电流频谱) 。
由图4.2可以看出,在有源滤波器投入前,系统中3、5、11、13次谐波含量较高。在1:33到5:25这个时间段主要是以3 次谐波,平均谐波电流为17.4A,其它各阶次谐波几乎为零。一天中3次谐波电流最大值为62.4 A,时间为11:13; 5次谐波电流最大值为76.8 A,时间为06:08。由于测量时间比较短,地铁车站中各类负荷的变化对测量数据有一定的影响。但经过对测量数据的分析和从图4.3中可以看出,有源滤波器的治理效果还是很明显的,母线上总的谐波电流畸变率由原来的4%降到1. 5%左右。中性线上的谐波电流也明显减少了,电流畸变率由原来的66%降到25. 8%。其中3、5、11、13次谐波含量也有了明显的减少。在有源滤波器投运后各阶次谐波含量均满足国标要求。
从而说明:有源滤波器能降低谐波损耗,可以有效的消除因谐波引起的安全隐患,从而维护电网和其它用电设备的安全运行。
本文主要研究了地铁项目的谐波分析和治理，但是在治理之前，我们必须知道其主要的谐波源。根据对其的分析确定是否有必要采用相关的措施来减少和避免谐波对轨道交通各个系统的危害，以保证地铁运行安全、节能。根据上面的分析我们可以得到其主要的谐波为3次、5次、7次、11次、13次谐波畸变比较严重。我们也针对这个特点，提出了相应的治理方案，根据相关的对比，我们选择了ABB公司的有源滤波器为地铁系统和用电设备谐波的工具。从仿真中，我们也看到了APF对谐波的治理效果，由此，我们可以得出以下结论：
（1）地铁项目中谐波源较多，而且产生的谐波为多个阶次，主要有3、5、7、11、13、23、25等阶次的谐波为主。
（2）谐波的治理方法不是唯一的，各种方法有各自的优缺点，且有一定的针对性，有源滤波器滤除谐波达97%以上，能同时滤除不同阶次的谐波，综合来说是目前治理谐波最好工具。
（3）仿真结果来看，APF的谐波治理效果十分理想，选择有源滤波器作为本次地铁项目的谐波治理是正确的。
（4）本次论文还有许多的不足之处，最主要的是由于地铁施工的局限性，只能对其进行理论上的分析和治理，希望这对地铁项目的谐波治理有所帮助。
 
目次
摘要
Abstract
目次
1.绪论 1
1.1电网质量 1
1.2谐波的知识 1
1.2.1谐波的概念 1
1.2.2谐波源及其分析 3
1.3谐波的危害 3
1.3.1 对供配电线路的危害 3
1.3.2 对电动机的危害 3
1.3.3 对变压器的危害 4
1.3.4 对电力电缆的危害 4
1.3.5 对继电保护和自动装置的影响 4
1.4谐波的抑制和治理 4
1.5研究课题的意义 5
2.地铁项目谐波分析 6
2.1地铁的供电系统 6
2 .2谐波对地铁项目的危害 7
2.3地铁项目的谐波源 9
2.4谐波估算 11
2.4.1谐波电流估算结果 12
2.4.2 谐波电压估算结果 12
2.4.3结果分析 13
3.谐波抑制和治理方案 14
3.1增加换流装置的相数 14
3.2增设动态无功补偿装置 15
3.3无源滤波器 16
3.4有源滤波器 17
3.5治理方案确定 19
4.APF治理谐波的案例 21
4.1国标规范要求 21
4.2测量分析 22
4.2.1测试位置 22
4.2.2测量数据 23
4.3结果分析 24
5.MATLAB仿真分析 25
5.1仿真结构图 25
5.2谐波检测模块 26
5.3谐波补偿模块 27
5.4仿真结果 28
6.结论 29
7.参考文献 30
 


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