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1、 毕业论文(设计)题目名称： 电力系统谐波抑制装置的研究 题目类型： 毕业设计 学生姓名： 院 (系)： 电子信息学院 专业班级： 电气10603班 指导教师： 辅导教师： 时 间： 2010.3.15 至 2010.6.10 目 录毕业设计任务书开题报告指导教师评审意见评阅教师评语答辩会议记录中文摘要外文摘要第一章 绪论11.1 研究背景、目的和意义11.2 研究主要问题21.3 国内外发展状况2第二章 有源电力滤波器42.1 有源电力滤波器的基本原理42.2 有源滤波器的系统构成和主电路形式62.2.1 有源电力滤波器的系统构成62.2.2 有源电力滤波器的主电路形式8第三章 控制方案和电
2、路设计113.1 方案113.1.1 引言113.1.2 主电路方案123.1.3 控制方案123.2 电路设计133.2.1 主回路设计133.2.2 驱动电路183.2.3 控制电路原理.193.2.4 控制电路设计213.2.5 印制电路板的布线技术22第四章 仿真234.1 电路图的绘制及其仿真234.2 仿真及结果显示24第五章 总结26参考文献27致谢28Opinions and suggestions on the partys mass line educational practiceAccording to the central and provincial, munic
3、ipal unified deployment, according to municipal Party committee about carrying out the partys mass line educational practice activity in the citys implementation opinions, the spirit of the partys mass line educational practice activities from 20* in January to 99 months, carried out at all levels o
4、f departments and directly affiliated institutions and grass-roots party organizations. According to my actual County, the county to carry out the education practice put forward the following implementation opinions.First, the overall requirementsCounty county education practice to the eighteen Part
5、y of eight, the spirit of the the third Plenary Session of the 18th CPC Central Committee as the guidance, conscientiously implement the spirit of general secretary Xi Jinping book series of important speech, earnestly implement the Central Committee really, opinions and advice , party implementing
6、the guiding ideology of opinions to determine the objectives and requirements, step method, in accordance with the look in the mirror, dress up, wash bath, cure treatment, the general requirements of for the people pragmatic honest people as the theme, in carrying forward the spirit of Zhuanglang Zh
7、uang, improve their work style, service to the masses of the people, the foundation of consolidating grassroots, promote transformation across efforts, to further implement the central eight regulations and The opposition party and government austerity waste regulations , double section provincial r
8、egulations, municipal provisions of the twelve plan and the implementation measures for 120学时 任务书批准日期 2010 年 3 月 10 日 教研室(系)主任(签字) 任务书下达日期 2010 年 3 月 15 日 指导教师(签字) 完成任务日期 2010 年 6 月 10 日 学生（签名） 长江大学毕业设计(论文)开题报告题 目 名 称 电力系统谐波抑制装置的研究 题 目 类 别 毕业设计 学 院（系） 电子信息学院 专 业 班 级 电气10603 班 学 生 姓 名 指 导 教 师 辅 导 教 师
9、 开题报告日期 2010 年 03 月 27日 III电力系统谐波抑制装置的研究学 生： 电子信息学院指导教师： 电子信息学院 1 题目来源实验室建设2 研究目的和意义随着国民经济的发展和现代化技术的进步，各种非线性负载（谐波源）和电力电子装置普遍应用于电网中，严重的无功冲击使电网功率因数降低，其产生的高次谐波使电网供电电压波形发生畸变，造成供电质量下降，电力系统的能量损耗增加，供用电设备寿命缩短等不良影响。因此，解决好电网的无功功率补偿和谐波滤波问题，对于提高电能质量、安全运行、降低损耗、节能、充分利用电气设备的出力等具有重要的意义。目前，采用动态无功补偿及谐波抑制方法可以改善电网上的波形特
10、性和功率因数，减少非线性负载对电力系统的影响，创建一个“绿色环保”电力系统。因此，关注无功补偿、谐波问题，研制相关装置这一课题已引起了学术界和工业界的极大兴趣，具有很高的实用价值和社会意义。3 阅读的主要参考文献及资料名称1 王兆安，杨君，刘进军谐波抑制和无功功率补偿M北京：机械工业出版社， 2006：12492 姜齐荣，赵东元，陈建业有源电力滤波器M北京：科学出版社，2005：40593 胡 铭，陈 珩有源滤波技术及其应用J电力系统自动化，2000：66704 倪璐璐基于有源电力滤波器的谐波抑制技术研究D中国石油大学，20075 叶 刚新型无功功率补偿装置及混合滤波器研究D华中科技大学，20
11、066 梁晓剑电力系统谐波及其抑制技术的研究D广西大学，20077 李伟彬有源电力滤波器在无功补偿与谐波抑制中的研究D武汉理工大学，20098 汪秀丽电力系统的谐波问题J水利电力科技，2006，32（2）9 Mishra M K,Joshi A,Ghosh A. Unified shunt compensator algorithm based on generalized instantaneous reactive power theoryJ.IEE Proceedings Generation, Transmission and Distribution,2001,148 (6): 82
12、1410 Peng Fangzheng,Hirofumi Akagi.A New Approach to Harmonic Compensation in Power System A Combined Systemof Shunt Passive and Series Active Filter.IEEE Transaction on Industry Applications, 1990,26(6)：98498911 李燕青，陈志业，李鹏电力系统谐波抑制技术J华北电力大学学报，2001，28（4）：192212 魏 伟谐波抑制技术研究综述J电气技术，2009，6：192313 李伟彬，宋仲
13、康有源滤波器在无功补偿与谐波抑制中的作用J仪表技术，2009，2：414514 许长武，张明江电力有源滤波器及PWM 控制技术J黑龙江科技信息，2009，3：6115 张文勇，李进，孔祥凤基于电力有源滤波器的谐波抑制J电力学报，2009，24（2）：1331364 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向目前，利用有源电力滤波器进行谐波抑制与无功补偿是一种趋势。有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波和补偿无功的新型电力电子装置。其补偿原理是向电网中注入与谐波电流相位相反、幅值相同的补偿电流来抵消电网中的谐波，从而达到抑制谐波的目的。采用有源电力滤波器可以获得比传统方式更好的补偿性能，可以克服无源滤波
14、器的各项缺点，并且具有以下优点：（1）它在对频率和大小都在变化的谐波以及无功电流进行补偿时，对补偿对象的变化有很快的响应，可实现动态补偿。（2）可同时对谐波和无功电流进行补偿，补偿程度连续可调。（3）补偿无功功率时理论上不需要储能元件，补偿谐波电流时所需的储能元件也不大。（4）受电网阻抗的影响很小，不易和电网阻抗发生谐振。（5）既可以对一个谐波和无功源单独补偿，也可以对多个谐波和无功源集中补偿。可见，采用有源电力滤波器可以获得比以往的方法更优越的补偿特性，并且随着电力电子技术的发展，电力电子器件成本的逐步下降，有源电力滤波器的成本也会下降，应用前景比较乐观。基于有源电力滤波器的上述优点，采用有
15、源电力滤波器是对谐波进行抑制的一个发展趋势，因而受到广泛的重视，对于保证电力系统运行的安全性、可靠性和经济性具有重要意义。有源电力滤波器的发展最早可以追溯到60年代，但直到70年代才真正提出了有源电力滤波器的原理，到了80年代，随着电力电子技术以及PWM控制技术的发展，对有源电力滤波器的研究逐渐活跃起来，特别是在赤木泰文等人提出了“三相电路瞬时无功理论”后，有源电力滤波器的研究也取得了新的突破，逐渐在工业得到广泛应用。国外的研究主要以日本为代表，已步入大量实用的阶段。随着容量的逐步提高，其应用范围也从补偿用户端谐波向改善整个电力系统供电质量的方向发展。我国在有源电力滤波器方面的研究起步较晚，直
16、到20世纪80年代末才有文章发表。20世纪九十年代以来，一些高等院校和研究机构开始进行有关有源电力滤波器的研究。由于各方面条件的限制，在我国有源电力滤波器刚刚得以进入实际工业现场，还有待提高实际应用水平。目前，关于有源电力滤波器的研究主要集中在以下几个方面：（1）无功功率理论和谐波处理理论的进一步研究传统的功率定义大都是建立在平均值基础上的。在单相正弦电路或三相对称正弦电路中，利用传统概念定义的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数等概念都很清楚。但当电压或电流中含有谐波，或三相电路不平衡时，功率现象比较复杂，传统功率概念无法正确对其进行解释和描述。建立包含畸变和不平衡现象的完善功率理论，是电
17、路理论中一个重要的基础性课题。（2）进一步降低补偿装置容量由于有源电力滤波器的价格要远远高于同容量的无源滤波器，为降低补偿装置的投资，主要办法就是降低有源电力滤波器的容量。目前的主要思路是将有源电力滤波器和无源滤波器混合使用，用无源滤波器滤除谐波源中主要的谐波电流，用有源电力滤波器来提高总体的补偿效果，这就是混合型有源电力滤波器。还有学者提出其他方法，如注入回路方式等，其主要目的也是降低有源电力滤波器的容量，但尚未进入实用阶段。（3） 控制系统的简化有源电力滤波器为了能及时产生补偿电流以抵消谐波源负载的谐波电流，要求其控制电路必须实时检测、计算补偿对象的谐波电流。各种检测计算电路，用传统的模拟
18、电路实现时，其线路较为繁琐、结构较为复杂、电路调试困难。随着高速数字信号处理器（DSP）的出现，采用数字化方法来控制有源电力滤波器己成为有源电力滤波器的发展趋势之一。采用数字化控制的有源电力滤波器具有运算速度快、编程方便、稳定性及可重复性好、精度高、集成方便等优点。（4）补偿装置的多功能化有源电力滤波器本身除能补偿谐波外，通过在控制电路上加以改造还有补偿基波无功、电压闪变以及电压的不平衡等功能。有关这部分的研究也引起许多学者的关心并取得了许多研究成果。5 主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路5.1 主要研究内容（1）理解并掌握传统电力有源滤波器的组成和工作原理；（2）了解串联型有源滤波
19、器与并联型有源滤波器的区别与联系，并进行正确的选型；（3）了解电流型PWM整流逆变主电路与电压型PWM整流逆变主电路的区别与联系，并进行正确的选型； （4）理解并掌握电流跟踪控制的两种控制方法的原理，区别和联系；（5）利用pspice仿真软件进行仿真实践；（6）完成毕业设计所要求的与课题相关的外文翻译。5.2 需重点研究的关键问题及解决思路本课题方案的设计主要是两个部分电路的设计：第一，主电路的设计；第二，控制回路的设计。这也是本课题研究中需重点研究的关键问题。（1）电压型PWM整流逆变主电路 采用单个PWM变流器的电力有源滤波器的主电路，根据其直流侧储能元件的不同，可分为电压型和电流型。本方
20、案中采取电压型。（2）电流跟踪控制电路由于并联型电力有源滤波器产生的补偿电流应实时跟踪其令电流信号的变化，要求补偿电流发生器有很好的实时性，因此电流控制采用跟踪型PWM控制方式。目前跟踪型PWM控制的方法主要有两种：即瞬时值比较方式和三角波比较方式。本方案中采取瞬时值比较方式。6 完成毕业设计所必须具备的工作条件（如工具书、计算机辅助设计、某类市场调研、实验设备和实验环境条件等）及解决的办法所需工作条件解决办法PC机一台学院机房pspice仿真软件指导老师提供7 工作的主要阶段、进度与时间安排2009年12月30日2010年01月30日：资料查询；2010年03月01日2010年04月01日：
21、方案设计；2010年04月02日2010年05月01日：仿真测试；2010年05月02日2010年06月01日：局部调整；2010年06月02日2010年06月10日：论文撰写。8 指导教师审查意见第5页（共5页）长江大学毕业论文(设计)指导教师评审意见学生姓名专业班级毕业论文(设计)题目指导教师职 称评审日期评审参考内容：毕业论文(设计)的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文(设计)是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。评审意见：指导教师签名：
22、 评定成绩（百分制）：_分（注：此页不够，请转反面）长江大学毕业论文(设计)评阅教师评语学生姓名专业班级毕业论文(设计)题目评阅教师职 称评阅日期评阅参考内容：毕业论文(设计)的研究内容、研究方法及研究结果，难度及工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文(设计)是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。评语：评阅教师签名： 评定成绩（百分制）：_分（注：此页不够，请转反面）长江大学毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定学生姓名专业班级毕业论文(设计)题目答辩时间 年 月 日 时答辩地点一、答辩小组组成答辩小组组长：成 员：二、答辩记录摘要答辩小组提问（分条摘要列举）学生回答情况评判三、答辩小组对学生答辩成绩的评定（百分制）：_