本文關(guān)鍵詞：高壓輸電線路暫態(tài)過程中諧波分量特性研究及仿真分析

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【摘要】：隨著江蘇經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展,人民群眾和電力客戶對電能質(zhì)量的要求越來越高。同時(shí),隨著江蘇電網(wǎng)發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大,安全可靠供電的重要性也日益凸顯。在理想狀態(tài)下,電網(wǎng)中的電壓和電流波形是50HZ正弦波。但在實(shí)際狀態(tài)下,電網(wǎng)中總會因?yàn)楦鞣N因素而導(dǎo)致波形畸變,產(chǎn)生很多高次諧波。特別是各種換流器件的大量應(yīng)用、電子電器的廣泛普及等原因,導(dǎo)致電網(wǎng)內(nèi)的電能產(chǎn)生較大畸變,充斥著很多高次諧波,對電網(wǎng)內(nèi)的各種電器設(shè)備、電力客戶等帶來嚴(yán)重危害。近年來,隨著電氣化鐵路的大規(guī)模建設(shè)和風(fēng)電場的快速發(fā)展,其產(chǎn)生的諧波干擾對電網(wǎng)影響越來越大,特殊情況下甚至影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為此,江蘇省電力公司會同科研院及地市供電公司全面開展了電氣化鐵路和風(fēng)電場產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)影響及抑制手段的研究。本文首先通過回顧電力系統(tǒng)暫態(tài)過程了解故障時(shí)諧波的基本特征、危害和影響,并掌握對于諧波的基本分析方法,為后續(xù)研究打下理論基礎(chǔ)。然后,闡述了幾種常用數(shù)字濾波器的原理和功能,并利用MATLAB軟件設(shè)計(jì)出相應(yīng)的數(shù)字濾波器(m文件),利用交互式信號處理窗口對它們的濾波效果進(jìn)行比較。論文首先搭建了500kV高壓長距離輸電線路數(shù)學(xué)模型,通過小波分析進(jìn)行仿真分析、濾波處理及分析研究,并以高壓輸電線路單相接地故障為例,研究了故障產(chǎn)生的諧波對高壓輸電線路工頻保護(hù)裝置的影響,提出給零序電流保護(hù)增加橢圓低通濾波器環(huán)節(jié),通過數(shù)據(jù)分析反映出濾波器削弱了高次諧波對傳統(tǒng)保護(hù)的影響。同時(shí),本文以電氣化鐵路供電線路中諧波為研究對象,通過實(shí)測數(shù)據(jù),分析了電氣化鐵路負(fù)荷的特點(diǎn)及諧波對電網(wǎng)的影響,提出了減少諧波影響的措施。最后,本文對風(fēng)電場接入線路中諧波分量特性進(jìn)行了深入研究,對相應(yīng)輸電線路和變電站諧波數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)測,對諧波數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。對諧波給電網(wǎng)造成的影響及未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了評估,并提出了風(fēng)電場諧波治理及提升電能質(zhì)量的措施。本文結(jié)合江蘇境內(nèi)電氣化鐵路供電線路、風(fēng)電場接入輸電線路、山西陽城至江蘇輸變電工程,從諧波對電網(wǎng)的影響、對高壓輸電線路工頻保護(hù)裝置的影響等多個角度,采用了數(shù)據(jù)實(shí)測、Matlab仿真模擬,采用小波分析等工具進(jìn)行分析處理,并由分析結(jié)論提供一些意見建議,為高壓輸電線路繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)和諧波分析治理提供參考。
【關(guān)鍵詞】：諧波分析 電氣化鐵路 風(fēng)力發(fā)電 暫態(tài)保護(hù) MATLAB仿真 小波分析
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM711
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 課題背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)11-12
• 第二章 電力系統(tǒng)諧波情況分析12-28
• 2.1 諧波的基本特征12
• 2.2 諧波的分析方法12-15
• 2.3 無限及有限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器15-20
• 2.4 濾波器的Simulink仿真20-23
• 2.5 諧波分析中常用濾波器的比較23-27
• 2.6 小結(jié)27-28
• 第三章 線路故障時(shí)諧波分量仿真分析28-40
• 3.1 搭建高壓輸電線路仿真模型28-30
• 3.2 采用小波分析進(jìn)行濾波處理30-32
• 3.3 接地故障時(shí)simulink仿真32-36
• 3.4 零序電流濾波處理36-39
• 3.5 濾波數(shù)據(jù)對比分析39
• 3.6 小結(jié)39-40
• 第四章 電氣化鐵路輸電線路中諧波分量特性研究40-59
• 4.1 江蘇境內(nèi)電氣化鐵路情況40-42
• 4.2 電氣化鐵路供電線路負(fù)荷特點(diǎn)及諧波特性42-46
• 4.3 電氣化鐵路諧波數(shù)據(jù)實(shí)測46-52
• 4.4 諧波對電網(wǎng)的影響52-54
• 4.5 各次諧波影響趨勢分析54-56
• 4.6 電氣化鐵路諧波抑制措施56-58
• 4.7 小結(jié)58-59
• 第五章 沿海風(fēng)電接入線路中諧波分量特性研究59-73
• 5.1 江蘇沿海風(fēng)電接入情況59-61
• 5.2 風(fēng)電運(yùn)行特點(diǎn)及對接入線路的影響61-63
• 5.3 風(fēng)電接入線路中諧波分量測量63-67
• 5.4 諧波分量數(shù)據(jù)分析67-70
• 5.5 風(fēng)電諧波影響趨勢70-71
• 5.6 風(fēng)電電能質(zhì)量提升措施71-72
• 5.7 小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 論文工作總結(jié)73
• 6.2 不足和展望73-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 附錄1 電氣化鐵路線路諧波實(shí)測數(shù)據(jù)79-99
• 附錄2 風(fēng)電場線路諧波實(shí)測數(shù)據(jù)99-112

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：698380