三相谐波滤波器

使用RLC组件实现四种类型的三相谐波滤波器

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描述

的三相谐波滤波器块模型三相谐波滤波器，这是用于电力系统的并联元件，以减少电压失真和功率因数校正。非线性元件，如电力电子转换器，产生谐波电流或谐波电压，注入电力系统。由此产生的流经系统阻抗的畸变电流产生谐波电压畸变。谐波滤波器通过在低阻抗路径中转移谐波电流来减少失真。谐波滤波器在基频处是容性的，因此它们也用于产生转换器所需的无功功率和功率因数校正。

为了达到可接受的失真，几组不同类型的滤波器并联在一起。最常用的过滤器类型有:

带通滤波器，用于过滤最低阶谐波，如5阶、7阶、11阶和13阶谐波。带通滤波器可以在单频(单调谐滤波器)或在两个频率(双调谐滤波器)调谐。
高通滤波器，用于过滤高次谐波，覆盖广泛的频率范围。一种特殊的高通滤波器，c型高通滤波器，被用来提供无功功率和避免平行谐振。它还允许对低阶谐波(如三次谐波)进行滤波，同时在基频处保持零损耗。

的三相谐波滤波器块是由RLC元素构建的。电阻、电感和电容值由滤波器类型和:

额定电压下的无功功率
调整频率
质量的因素。质量因子是对调谐频率的锐度的度量。它是由电阻值决定的。

可以建模的四种类型的过滤器三相谐波滤波器块如下图所示:

最简单的滤波器类型是单调谐滤波器。下图给出了质量因子的定义问以及计算无功功率的公式问_C和损耗(有功功率)P)．质量因素问的值为调谐频率处电抗的质量因子问= (nX_l) /R．质量因子决定带宽B，这是衡量调谐频率的锐度。

调谐谐阶	n＝f_n/f₁＝ $\sqrt{X_{C} / X_{l}}$
品质因数	问＝nX_l/R＝X_C/（nR）
带宽	B＝f_n/问
无功功率f₁	问_C= (V²/X_C）·n²/（n²- 1)
有功功率f₁(损失)	P≈(问_C/问）·n/（n²- 1)

地点:

f₁基频
ω= 2πf₁=角频率
f_n=调谐频率
n=谐波阶= (f_n/f₁）
V=标称线路电压
X_l=基频时电感电抗=lω
X_C=基频时电容电抗= 1/(Cω）

双调谐滤波器与两个单调谐滤波器具有相同的功能，尽管它有某些优点:它的损耗低得多，在两个调谐频率之间产生的平行谐振频率处的阻抗幅值更低。

双调谐滤波器由串联LC电路和并联RLC电路组成。如果f₁而且f₂是两个调谐频率，串联电路和并联电路都被调谐到近似平均几何频率， $f_{米} ＝ \sqrt{f_{1} f_{2}}$ ．

双调谐滤波器的质量因子Q定义为平行L和R单元在平均频率处的质量因子f_米：问＝R/(左·2πf_米）．

高通滤波器是一个单调谐滤波器，其中L和R元件是并联连接而不是串联。这种连接产生了一个宽带滤波器，它在高频处的阻抗受电阻R的限制。

高通滤波器的品质因子为并联RL电路在调谐频率处的品质因子:问＝R/(左·2πf_n）．

c型高通滤波器是高通滤波器的一种变体，其中电感L被替换为在基频调谐的串联LC电路。在基频处，电阻被谐振LC电路绕过，损耗为零。

c型滤波器的质量因子仍然由比值给出:问＝R/(左·2πf_n）．

下图给出了R、L和C的值，以及应用于60hz网络的四种滤波器的典型阻抗-频率曲线。每个过滤器额定315kv和49mvar。

该图显示了在315kv和49mvar下使用五阶谐波滤波器的单调谐滤波器问是30.．

这张图显示了在315kv和49mvar下双调谐滤波器的11阶和13阶谐波滤波器问是16．

该图说明了在315kv和49mvar的高通滤波器与24阶谐波滤波器时问是10．

该图显示了在315kv和49mvar下的c型高通滤波器与三阶谐波滤波器问是1.75．

港口

保护

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`一个`—A相电端子
专业电

与A相电端子相关联的专用电保存端口。

`B`- B相电端子
专业电

与B相电端子相关联的专用电节约端口。

`C`- C相电端子
专业电

与C相电端子相关联的专用电保存端口。

`Port_4`-中性电端子
专业电

与中性电端子相关联的专用电保存端口。

参数

全部展开

`过滤器类型`-过滤器类型
`双调谐`(默认)|`单调谐`|`高通`|`这种高通`

从四个筛选器类型中选择一个。

`过滤器连接`-三个过滤器分支的连接
`Y(中性)`(默认)|`Y(接地)`|`Y(浮动)`|`δ`

选择三个筛选器分支的连接。

`Y(接地)`	中性是接地的。
`Y(浮动)`	中性不可访问。
`Y(中性)`	零位通过第四个连接器可访问。
`δ`	三相在三角洲相连。

`标称L-L电压和频率[Vn(Vrms) fn(Hz)]:`-公称相对相电压和公称频率
`(315年e3 60)`(默认)|正标量二元向量

滤波器的公称相对相电压，单位为伏特有效值(Vrms)，公称频率，单位为赫兹(Hz)。

`标称无功功率(var):`—三相电容无功功率
`49 e6`(默认)|阳性标量

三相电容无功功率Q_C，单位为var。

`调谐频率[Fr1 (Hz) Fr2 (Hz)]`-过滤器转动频率
`(11 * 13 60 * 60)`(默认)|正标量二元向量

双调谐滤波器的两个调谐频率，单位为赫兹(Hz)。

依赖关系

若要启用此参数，请设置过滤器类型来双调谐．

`调谐频率(Hz)`-过滤器转动频率
`(5 * 60)`(默认)|阳性标量

单频滤波器的调谐频率(单调谐、高通或c型高通)，单位为赫兹(Hz)。

依赖关系

若要启用此参数，请设置过滤器类型来单调谐，高通,或这种高通．

`质量因子(Q)`-过滤器的质量系数
`16`(默认)|阳性标量

滤波器的质量因子Q，定义在描述部分。

`测量`-要测量的内部变量
`没有一个`(默认)|`分支电压`|`分支电流`|`支路电压和电流`

方法指定要在模型中度量的内部变量万用表块。

没有一个
分支电压选择测量每相的三个电压三相谐波滤波器块终端。对于Y连接，这些电压是相到地或相到中性电压。对于三角连接，这些电压是相对相电压。
分支电流—选择测量流经滤波器每相的三个电流。对于三角洲连接，这些电流是流经三角洲每个分支的电流。
支路电压和电流——选择测量的三个电压和三个电流三相谐波滤波器块。

放置一个万用表块在模型中显示模拟期间所选的度量值。在可用的测量名单万用表块时，测量值由后跟块名称的标签标识。

测量		标签
分支电压	Y(接地)	`Uag:`
	Y(浮动)	`胡安:`
	Y(中性)	`胡安:`
	δ	`阿拉巴马大学:`
分支电流	Y(接地)	`Iag:`
	Y(浮动)	`伊恩:`
	Y(中性)	`伊恩:`
	δ	`内勤局:`

例子

的power_harmonicfilter示例说明了的用法三相谐波滤波器块。

扩展功能

C/ c++代码生成
使用Simulink®Coder™生成C和c++代码。金宝app

R2006a之前介绍过

三相谐波滤波器

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