主要内容

三相谐波滤波器

用C语言实现RLC组件四种类型的三相谐波滤波器

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  • 三相谐波滤波器块

描述

三相谐波滤波器块模型三相谐波滤波器,其分流元件用于电力系统,用于降低电压失真和功率因数校正。非线性元件,例如电力电子转换器,产生谐波电流或谐波电压,其注入电力系统。由此产生的扭曲电流流过系统阻抗产生谐波电压失真。谐波滤波通过在低阻抗路径中转移谐波电流来减小失真。谐波过滤器以基频为电容性,因此它们也用于产生转换器和功率因数校正所需的无功功率。

为了达到可接受的失真,将几组不同类型的滤波器并联起来。最常用的过滤类型有:

  • 带通滤波器,用于过滤最低订单谐波,例如5,7,第11和第13次谐波。可以在单个频率(单次滤波器)或两个频率(双调谐过滤器)上调谐带通滤波器。

  • 高通滤波器,其用于过滤器的高次谐波和覆盖宽范围的频率。高通滤波器,该C型的高通滤波器,的一种特殊类型的用于提供无功功率和避免并联谐振。它还允许过滤所述低次谐波(例如3次)的,同时保持零个损失在基频。

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

  • 调谐频率

  • 质量因素。质量因子是调谐频率清晰度的度量。它由电阻值决定。

四种类型的过滤器可与建模三相谐波滤波器块被示出如下:

最简单的过滤器类型是单调过滤器。下图提供了质量因子的定义问:和公式用于计算无功功率问:C和损失(有功功率P.)。质量因素问:所述过滤器的是电抗器的品质因数在调谐频率问:=(NXL.)/R.。质量因素决定带宽B.,这是调谐频率锐度的衡量标准。

调整谐波令

N=FN/F1= X C / X L.

品质因数

问:=NXL./R.=XC/(NR.

带宽

B.=FN/问:

在无功功率F1

问:C=(V.2/XC·N.2/(N2- 1)

积极的力量F1(亏损)

P.≈(问:C/问:·N./(N2- 1)

在哪里:

  • F1=基波频率

  • ω.= 2πF1=角频率

  • FN=调谐频率

  • N=谐波=(FN/F1

  • V.=标称线线电压

  • XL.=电感电抗在基波频率=L.ω.

  • XC=基频电容电抗= 1/(Cω.

双重滤波器执行与两个单调过滤器相同的功能,尽管它具有某些优点:其损耗低得多,并且两个调谐频率之间产生的并联谐振频率的频率频率低得多。

双调谐滤波器由一个串联LC电路和并联RLC电路。如果F1F2是两个调谐频率,串联电路和并联电路都被调谐到大致平均几何频率, F m = F 1 F 2

双调解滤波器的质量因子Q被定义为平均频率下并联L和R元件的质量因子Fm问:=R./(L·2πf.m

高通滤波器是单调谐滤波器,其中L和R的元件并联连接的,而不是串联。这种连接导致宽带滤波器,其具有在由电阻R限制高频率的阻抗

高通滤波器的品质因数是在调谐频率的并联电路RL的品质因数:问:=R./(L·2πf.N

C型的高通滤波器是高通滤波器,其中该电感L被替换以基本频率调谐的LC串联电路的变型。在基频,该电阻是由谐振LC电路旁路和损失都为空。

c型滤波器的质量因数仍然由以下比值给出:问:=R./(L·2πf.N

下面的附图表示R,L和C的值,以及用于在60Hz网络上应用的四种类型的滤波器获得的典型阻抗与频率曲线。每个过滤器均为315 kV和49 mvar。

该图说明了315 kV和49个MVAR的单调过滤器,其中第5级谐波滤波器问:30.

该图说明了315 kV和49个MVAR的双调谐滤波器,11号和第13次谐波滤波器问:16.

该图示出在315千伏的高通滤波器和49 MVAr的与第24次谐波滤波时问:10.

该图示出在315千伏和49 MVAr的与第三次谐波滤波当C型高通滤波器问:1.75

港口

保守

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与A相电终端相关联的专门的电节约端口。

与相B电终端相关联的专门的电节约端口。

与相C电终端相关联的专门的电节约端口。

与中性电气端子相关的专用电气节省端口。

参数

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选择四个过滤器类型之一。

选择三个过滤器分支的连接方式。

Y(接地)

中性接地。

Y(浮动)

中性无法访问。

Y(中性)

中性通过第四连接器进行访问。

三角洲

三个阶段在三角洲连接。

过滤器的标称相位电压,伏特(VRMS)和标称频率,在赫兹(Hz)中。

三相电容性无功功率QC,在vars。

双调谐滤波器的两个调谐频率,以赫兹(Hz)。

依赖性

要启用此参数,设置滤波器类型双调谐

单频滤波器的调谐频率(单调谐,高通或C型高通),以赫兹(Hz)。

依赖性

要启用此参数,设置滤波器类型单调谐高通, 或者C型高通

所述过滤器的品质因数Q,如在限定的描述部分。

使用使用的模型中测量哪些内部变量万用表堵塞。

  • 没有任何

  • 分支电压- 选择跨越的每个阶段都必须测量三个电压三相谐波滤波器块终端。对于Y连接,这些电压是相对地或相位到中性电压。对于Δ连接,这些电压是相位到相电压。

  • 分支电流- 选择成测量流过所述过滤器的各相的三个电流。对于三角形连接,这些电流是在增量的每一个分支中流动的电流。

  • 分支电压和电流- 选择来测量三个电压和三个电流三相谐波滤波器堵塞。

放置A.万用表块,以在模拟期间显示选定的测量值。在可用的测量名单万用表块,测量是由标签,然后块名称标识。

测量

标签

分支电压

Y(接地)

uag:

Y(浮动)

UAN:

Y(中性)

UAN:

三角洲

阿拉巴马大学:

分支电流

Y(接地)

IAG:

Y(浮动)

伊恩:

Y(中性)

伊恩:

三角洲

IAB:

例子

power_harmonicfilter示例示出了使用的三相谐波滤波器堵塞。

扩展能力

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

R2006a前推出